Sentado en la cápsula sobre el cohete Soyuz MS, el astronauta de la NASA Nick Hague está rodeado de botones grabados en cirílico, pantallas que transmiten datos y charlas de radio rusas. A su derecha está el cosmonauta Aleksey Ovchinin, del noroeste de Yaroslavl. Haya de Kansas. La improbable pareja se dirige a la Estación Espacial Internacional con 5600 libras de suministros y materiales de investigación para seis meses. Su día de lanzamiento en el cosmódromo de Baikonur, en el sur de Kazajstán, el 11 de octubre de 2018.
La misión Soyuz MS-10 llega en medio de un período polémico entre EE. UU. y Rusia. En lo que va de 2018, soldados delegados de ambas naciones se han enfrentado en Siria, EE. UU. ha expulsado a diplomáticos rusos de suelo estadounidense acusados de espionaje y se han intensificado las sospechas de intromisión rusa en las elecciones estadounidenses de 2016. Los viajes espaciales no han traído mucho respiro. En agosto de 2018, MS-09 tuvo una fuga de aire mientras estaba conectado a la ISS, a través de un orificio de 2 mm en el módulo orbital. Funcionarios rusos especularon que uno de los miembros de la tripulación de la NASA perforó el agujero como un acto de sabotaje.
La nave espacial Soyuz MS-10 en una plataforma de lanzamiento en el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán. Alexéi Filippov/TASS Getty Images
Pero desde que la NASA retiró el transbordador espacial en 2011, la Soyuz MS de Rusia ha sido la única opción de viaje entre la Tierra y la ISS. Eso no es lo ideal para el gobierno de los EE. UU., que tiene aversión a la dependencia, por lo que la NASA ha escalado desde entonces su programa de tripulación comercial de 2010 para crear opciones de lanzamiento locales (y ahorrar dinero: a los EE. UU. le cuesta alrededor de $ 75 millones poner a un astronauta en un Soyuz). Los vuelos espaciales con base en EE. UU. finalmente se reanudarían a través de SpaceX y Boeing, aunque no sin críticas rusas. La semana anterior a MS-10, el jefe de Roscosmos, Dmitry Rogozin, acusó a SpaceX de socavar a Rusia al vender sus asientos por debajo del costo del mercado (el programa de cápsulas tripuladas de SpaceX no está subvencionado por el Departamento de Defensa, pero recibieron $ 3.1 mil millones de la NASA para el desarrollo de un competidor de Soyuz, el Crew Dragon).
Sin embargo, sigue como de costumbre en la plataforma de lanzamiento esta tarde de octubre. El cuerpo esbelto y la base acampanada de la Soyuz MS-10 se destacan casi desafiantes contra la suave estepa marrón y el cielo azul sin nubes alrededor de Baikonur. El día es perfecto. El cohete no lo es.
Siempre planeo lo peor
La rutina previa al lanzamiento del MS-10 es más de dos horas de doble verificación de las comunicaciones, los sistemas de control, los sellos de las escotillas y la integridad del traje espacial. La línea de tiempo incluye 40 minutos de relleno en caso de que algo requiera una mirada adicional, y para llenar ese tiempo extra, los astronautas tradicionalmente hacen una lista de reproducción de música para escuchar dentro de la cápsula.
Nick Hague delegó la mayoría de sus elecciones de canciones a su esposa, Catie, y sus dos hijos, de 7 y 11 años. Están estacionados a una milla de distancia en un edificio de comando. Catie es teniente coronel de la Fuerza Aérea, profesora de estudios aeroespaciales y veterana de despliegues en Irak y Afganistán. Desde su puesto de mando, puede escuchar a Nick y Aleksey hablando, así como la música, a través de un video de la cápsula. Mientras terminan las comprobaciones finales, suena Somewhere Over the Rainbow. Nick y Catie, que se conocieron como cadetes de la Academia de la Fuerza Aérea, bailaron esta canción en su boda.
Nick Hague se despide de sus hijos después de que le revisaran la presión del traje antes del lanzamiento. NASA/Víctor Zelentsov
La mayoría de los visitantes ven el lanzamiento desde un campo remoto con los medios y los turistas, pero Catie optó por estar más cerca de los principales actores. Si algo salía mal, quería poder obtener información rápidamente del liderazgo, dice. Es mi personalidad y entrenamiento militar. Siempre planeo para lo peor.
Con Catie y los niños está el padre de Catie, una serie de líderes de la NASA, incluido el director de operaciones de vuelo, Brian Kelly, y la astronauta Nicole Mann, la escolta de la familia. Desde el punto de vista de los grupos al mando, tienen una vista sin obstrucciones del cohete. Catie se para detrás de sus hijos y los sostiene mientras la cuenta regresiva llega a T menos uno. Su cuerpo comienza a temblar. Uno de los niños pregunta por qué está temblando y Catie dice que solo tiene un poco de frío. Les mientes a tus hijos, dice ella más tarde.
El misil balístico intercontinental convertido
Durante un lanzamiento típico de Soyuz, un motor central RD-108 y cuatro motores de refuerzo RD-107 explotan en la base del cohete. El RD-108 está conectado a lo que se llama la etapa central, el cohete central, mientras que los RD-107 y los propulsores están dispuestos en un anillo en la parte inferior de la etapa central. Los cinco son alimentados por un tanque de combustible independiente de queroseno/oxígeno líquido alojado en el interior.
El astronauta de la NASA Nick Hague y el cosmonauta de Roscosmos Aleksey Ovchinin abordan la nave espacial Soyuz MS-10 antes del lanzamiento. YURI KOCHETKOV Getty Images
Los cuatro RD-107 (conocidos como strap-ons) miden alrededor de 65 pies de largo. Tienen una vida de vuelo de solo dos minutos, durante los cuales aceleran la cápsula Soyuz a 5600 mph antes de caer junto con los propulsores del cohete ascendente. Cinco minutos después del despegue, la etapa del núcleo central se vacía de combustible, pero para entonces la cápsula ya está en el espacio, a unos 176 km sobre la superficie de la Tierra. Otra separación de etapa separa la etapa superior y la cápsula de la etapa central, y un estallido de los propulsores de la etapa superior mueve a la Soyuz a la posición para encontrarse con la ISS en órbita terrestre baja.
Las cosas comienzan según lo planeado para MS-10. Cuando finaliza la cuenta regresiva, los cinco motores Soyuz lanzan fuego hacia una trinchera de llamas debajo de la plataforma, aumentando la aceleración hasta que su fuerza colectiva es lo suficientemente fuerte como para romper el agarre de 400 toneladas de contrapesos. Cuando el empuje del cohete supera los contrapesos, los cierres que conectan a tierra el cohete se abren y el cohete sale disparado libremente.
Incluso para Catie a una milla de distancia, el lanzamiento es violento. Sientes que estás más cerca de lo que deberías estar, dice ella. Te das cuenta de que hay gente encima de este misil balístico intercontinental convertido.
Serguéi Savostyanov/TASS vía Getty Images
El MS-10 se está acercando a la velocidad máxima cuando alcanza un momento crítico en su procedimiento de vuelo: después de 115 segundos de ascensión, el cohete expulsa la mayor parte de su mecanismo de seguridad principal, la sección principal de escape de emergencia que se puede desechar (o el Sistema Avariynogo Spaseniya, SAS, en ruso). desde lo alto de la cápsula Soyuz. En el caso de una explosión en la plataforma de lanzamiento o una emergencia en los primeros 90 segundos de vuelo, el SAS principal usaría motores robustos de cohetes sólidos para sacar la cápsula que sostiene a los astronautas y alejarla de la etapa central. Pero después de 90 segundos de vuelo, el cohete se mueve demasiado rápido para liberar la cápsula con un impulso de velocidad. El SAS principal es un peso muerto, por lo que se cae, dejando un sistema de respaldo de último recurso debajo de la cápsula.
El siguiente paso en el vuelo es la separación de la primera etapa. Aquí, los cuatro arneses de 65 pies se separan del cohete a través de chorros de gas de propulsión, pero mientras tres de los propulsores se liberan de la etapa central, el cuarto se aferra al cohete. En la junta que conecta cada impulsor con el núcleo, se supone que una tapa de la boquilla se abre y libera el gas, pero en este último impulsor, la tapa permanece cerrada. Un diminuto pin del sensor del separador en la junta está doblado un poco más de 6 grados, lo suficiente como para interferir con la secuencia que le indica al impulsor que se libere. El gas propulsor se dispara de todos modos, y la mala dirección envía el propulsor a toda velocidad hacia la etapa central, abriendo el núcleo.
Abajo, en el centro de comando de lanzamiento, las imágenes de video cortadas desde el cohete.
Catie espía a Mann, Kelly y los líderes de la NASA acurrucados en un círculo cerrado, mirando sus teléfonos. Ella apaga su propio teléfono de inmediato. No necesito un mensaje de texto de mi mamá en Nueva York. No necesito una alerta de noticias de la CNN con información a medias, dice más tarde. Necesito la información del control de la misión.
Catie cruza la habitación y toma posición entre los funcionarios de la NASA. Están recibiendo actualizaciones por correo electrónico del Centro de control de la misión en Houston, pero no pueden abrirlas debido a la mala conectividad celular. Solo pueden leer la línea de asunto principal: Fallo del refuerzo. Brian Kelly explica que su próximo paso es dejar el mando, salir al teléfono SAT y llamar a MCC. Su voz es nivelada, pero a Catie le recuerda cómo a veces les hablaba a sus hijos cuando quería ocultar sus emociones. Los funcionarios de la NASA desfilan hacia el estacionamiento.
Catie deja a sus hijos con su padre y se va en busca de más información, con la esperanza de saber si su marido sigue vivo.
Sistema provisional
La cápsula viaja ahora a 4.000 millas por hora, a 30 millas sobre la Tierra. En la cápsula, la luz naranja maestra de precaución se enciende en el panel de control. Es la única señal visual en la cápsula que les dice a los astronautas que hay un problema con el cohete. Por un momento, Hague y Ovchinin no tienen ni idea de la fallida separación de etapas.
En los momentos inmediatamente posteriores a la falla del refuerzo, las vidas de los astronautas caen en manos del sistema de escape automatizado de respaldo Soyuzs. Mientras que el SAS principal estaba por encima de la cápsula, este sistema inicia desde debajo de los astronautas. Está diseñado para deshacerse de la cápsula de la etapa central que explota y alejarla del camino del cohete averiado. Es un sistema provisional, solo para emergencias que ocurren entre la pérdida del SAS principal en T+115 segundos y la liberación del carenado en T+157 segundos.
La trayectoria de la nave espacial Soyuz MS-10 después del despegue. Imágenes falsas de KIRILL KUDRYAVTSEV
Cuando el cuarto refuerzo con correa no se desprende, el sistema de escape de respaldo inicia una secuencia de disparo asimétrica. Primero, dos pequeños motores disparan en el lado derecho del faldón del carenado, liberando la cápsula del escenario central y enviándola a toda velocidad hacia la izquierda. Casi inmediatamente después, dos motores recíprocos disparan en el lado izquierdo del carenado, corrigiendo la trayectoria de las cápsulas y liberándolas del cohete moribundo.
Juntos, los cuatro motores producen suficiente ráfaga para que la cápsula esquive la etapa central comprometida en el aire. Toma segundos. En el interior, Hauge y Ovchnin se sienten como si estuvieran al final de un látigo durante un chasquido cruel y agudo. Ya han sentido esta sacudida en simulaciones antes, y cuando la cápsula MS-10 se estabiliza, los astronautas comparten una mirada rápida e incrédula y luego entran en acción.
Sobre el arcoiris
Ovchinin informa una emergencia de cohete por radio y luego ordena a la cápsula que entre en modo de reingreso balístico.
En lugar del perfil de vuelo largo y plano de un aterrizaje normal, el reingreso balístico es empinado y corto, creando la resistencia atmosférica necesaria para reducir la velocidad de la cápsula, que alcanzará una velocidad máxima de más de 15,000 mph. El modo balístico también ordena a la cápsula que realice una revolución spinone controlada cada 13 segundos, de modo que cuando la MS-10 despliega sus paracaídas, no se enredan.
Las fuerzas de búsqueda y rescate se despliegan a lo largo de más de 150 millas de recorrido terrestre en previsión del aterrizaje de las cápsulas. Un mapa les dice a estos operativos dónde aterrizaría el MS-10 de acuerdo con el momento en que se inició el sistema de respaldo SAS, pero la búsqueda y el rescate aún necesitan saber cuándo se separó la cápsula para enviar paracaidistas a la zona de aterrizaje correcta. A bordo del MS-10, Hague usa la computadora del tablero de la cápsula para buscar la hora exacta de la emergencia: T más 118.
La Haya NASA/Josh Valcarcel
Mientras tanto, la cápsula sin motor sigue ascendiendo, absorbiendo la energía del lanzamiento hasta que alcanza su punto máximo a unas 55 millas sobre la Tierra, pero todavía a unas buenas 165 millas por debajo de la órbita de la ISS. A esa altitud, Hague y Ovchinin no tienen peso, pero las restricciones de sus asientos son tan estrictas que ni siquiera se sienten flotando. Hague ve una arandela, un trozo suelto de escombros, flotando en el aire frente a él. Afuera de la ventana está la curvatura de la tierra, una fina media luna de atmósfera, y por encima de eso, la extensión del espacio oscuro. Se suponía que Hague y Ovchinin estarían en la ISS durante siete meses. En cambio, están en el borde del espacio por solo tres minutos.
A medida que la gravedad empuja la cápsula de regreso a la superficie terrestre, los astronautas comienzan los procedimientos de aterrizaje estándar. El sistema de control de vuelo arma las sillas amortiguadoras, activa el sistema de presurización del paracaídas y drena el propulsor de peróxido de hidrógeno mientras los astronautas, con las rodillas atadas y los brazos libres para colgar, se encuentran en una posición de aterrizaje casi fetal. Para cuando todo está asegurado, la cápsula está en caída libre, las fuerzas G se acumulan alrededor de los astronautas hasta que las fuerzas alcanzan un máximo de 6,7 Gs, lo suficiente como para afectar la visión de los astronautas y expulsar una cantidad significativa de sangre de sus cerebros. Hague y Ovchinin utilizan técnicas musculares y de respiración para mantenerse conscientes. En su conjunto, la cápsula se calienta a 35.000 grados Fahrenheit a medida que se roza con la atmósfera, y solo su giro axial le ayuda a mantener su orientación para permanecer en la trayectoria.
Un aterrizaje típico de Soyuz pone helicópteros de búsqueda y rescate en contacto por radio con la cápsula para dar a la tripulación actualizaciones sobre su altitud, pero hoy no hay nadie. Hague tiene que mirar por la ventana y observar la altura de las cápsulas sobre la Tierra. A lo que él supone que está a unos 500 pies sobre el suelo, él y Ovchinin se preparan para el impacto.
Aterrizaje
La nave espacial está cayendo a 514 millas por hora cuando se despliega un par de paracaídas piloto, tirando de un paracaídas que, junto con los paracaídas piloto, reduce la velocidad de la Soyuz a 179 millas por hora. Esa velocidad es lo suficientemente segura como para que se suelte el paracaídas principal, lo que reduce la velocidad de la cápsula a solo 16 millas por hora. Este patrón de despliegue también está diseñado para hacer girar la cápsula, primero en un ángulo de 30 grados para expulsar el calor, luego a una orientación vertical recta adecuada para el aterrizaje. Cuando la cápsula está a solo un metro del suelo, seis motores de aterrizaje se encienden y reducen la velocidad de la Soyuz a unas manejables 3,5 millas por hora.
Aún así, para los astronautas que están adentro, el aterrizaje se siente como un accidente automovilístico. La cápsula rebota, da vueltas y patina hasta detenerse a lo largo de la estepa kazaja. Tan pronto como lo hace, Ovchinin suelta un elevador para que el viento no los arrastre por las rocas.
'Llamaron a la ventana. Tienen un pulgar hacia arriba.
El ruso lee el cronómetro del vuelo: su misión duró 19 minutos y 42 segundos. Ovchinin inexpresivo: Ese fue un viaje más corto de lo esperado.
Los hombres se orientan con la cabeza hacia abajo y los pies elevados. Hague mira por la ventana a su derecha y ve tierra y maleza a menos de un pie de distancia. Tiene un moretón oscuro que se extiende por la rodilla. Ovchinin no tiene un rasguño.
La cápsula espacial Soyuz MS-10 después del aterrizaje forzoso. Imágenes falsas de TASS
La mayor parte de la energía de lanzamiento de los cohetes se gastó tratando de ganar altitud y alcanzar el espacio, por lo que con solo una ligera inclinación hacia el este, la cápsula aterrizó a solo 250 millas de la plataforma de lanzamiento. En 10 minutos, los astronautas escuchan un golpeteo rítmico en el lado de las cápsulas de los paracaidistas. Tanto Hague como Ovchinin levantan el pulgar hacia arriba a través de las ventanas, luego esperan a que los servicios de búsqueda y rescate hagan girar la cápsula más de 120 grados y abran la escotilla.
Una vez que ha dejado la cápsula, Hague siente que la conmoción lo invade. Se sienta en uno de los paracaídas y escucha a Ovchinin hablar con su familia a través de un teléfono satelital. El ruso termina y Hague, todavía aturdida, toma el teléfono y llama a Catie.
Va al buzón de voz.
El teléfono de Caties todavía está apagado. Ella y los niños han dejado el centro de comando y están en la parte trasera de un autobús con el liderazgo de la NASA cuando Nick y Aleksey son rescatados. Catie recibe confirmación de Nicole Mann en cada paso del escape. Oye que se han abierto los paracaídas, que la cápsula ha aterrizado, que ha llegado el equipo de rescate. Finalmente, Brian Kelly llega a la parte trasera del autobús y pone una mano en el hombro de Catie. Llamaron a la ventana, dice. Recibieron un pulgar hacia arriba.
Nick Hague abraza a su esposa Catie después de que los equipos de búsqueda y rescate lo saquen del lugar de aterrizaje de la Soyuz. NASA/Bill Ingalls
En ese momento, me perdí, dice Catie.
Enciende su teléfono horas después y ve un mensaje de voz de un número desconocido. Es Nick del lugar del accidente. Catie dice que su voz estaba temblando: Oye, estamos abajo. estamos bien Ese fue un paseo salvaje.
Un americano afortunado
Después de MS-10, una investigación rusa sobre la falla del propulsor encontró que el error se produjo en la línea de producción, donde los trabajadores que ensamblaban las etapas del Soyuz doblaron el pasador de montaje de la rótula de los propulsores y comprometieron el cohete. Los funcionarios de Roscosmos prometen una nueva vigilancia durante el montaje, y los trabajadores de Cosmodrome implementan controles de calidad adicionales en las conexiones de refuerzo. Dado que la falla se produjo por un error humano y no por una falla de diseño, los vuelos Soyuz a la ISS pueden reanudarse solo seis semanas después del aborto.
Nick Hagues tres prendedores: oro recibido después de su primera misión, plata recibida después de completar el entrenamiento de Candidato a Astronauta y un prendedor de estaño único para conmemorar su supervivencia después del aborto en vuelo. Cortesía de Catie Hague
En marzo de 2019, Hague y Ovchinin abordan nuevamente una SoyuzMS-12. Esta vez, el lanzamiento sale según lo planeado. Los astronautas tardan cinco horas y 47 minutos en llegar a la ISS. No fue hasta que llegamos a la estación y abrimos la escotilla y pude darles un abrazo a mis compañeros de tripulación en el otro lado, que me di cuenta, dice Nick. Pensé, estoy aquí ahora. Me quedan 204 días. Pongámonos a trabajar.
Nick Hague es ahora un defensor de los sistemas de cancelación automatizados en vuelos espaciales, incluso en el lado comercial de la industria. A las pocas semanas de MS-10, la NASA envió a Hague a SpaceX y Boeing para dar su opinión sobre sus sistemas de aborto. Estoy caminando, viviendo y respirando hoy debido al compromiso de los diseñadores de mejorar continuamente algo destinado a protegerlo en su peor día, dice.
Los astronautas de la NASA reciben prendedores de oro después de completar un vuelo espacial exitosoHague recibió el suyo después de MS-12, pero MS-10 le valió un prendedor de hojalata único para conmemorar su supervivencia. Es el único de su tipo. Solo hay un afortunado estadounidense que sobrevivió a un lanzamiento abortado, dice Hague. Lo lleva más que el oro.
Joe Pappalardo Joe Pappalardo es escritor colaborador de Popular Mechanics y autor del nuevo libro, Spaceport Earth: The Reinvention of Spaceflight.