Este mapa muestra la pista de tierra de la etapa central de Long March 5B durante la ventana de reentrada de dos horas a partir del sábado por la mañana. La reentrada y la huella de escombros podrían ocurrir en cualquier lugar a lo largo de la pista. Crédito: Aerospace Corp.
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Se espera que la etapa central de 22 toneladas de un cohete chino vuelva a caer a la Tierra en algún momento el sábado, la tercera vez en dos años que China ha permitido que un propulsor tan grande vuelva a entrar en la atmósfera sin control. La reentrada no guiada representa un riesgo bajo pero evitable para la población mundial, dijeron expertos en desechos espaciales.
El cohete Long March 5B despegó el 24 de julio con el módulo Wentian para la estación espacial Tiangong de China, transportando una de las cargas útiles más pesadas lanzadas en órbita en los últimos años. La etapa central de casi 100 pies de largo (30 metros) del cohete Long March 5B disparó sus dos motores alimentados con hidrógeno durante unos ocho minutos para inyectar el módulo Wentian en órbita.
Cuatro propulsores de correa quemaron su propelente y se desecharon unos minutos después del lanzamiento para caer en el Mar del Sur de China. Pero el diseño del Long March 5B, uno de los cohetes operativos más poderosos del mundo, significa que su etapa central se acelera a la velocidad orbital.
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La mayoría de los lanzadores llevan una etapa superior para terminar el trabajo de colocar una carga útil en órbita, dejando que el propulsor caiga de nuevo a la Tierra en el océano o que se recupere para su reutilización, como lo hace SpaceX con su cohete Falcon 9.
A partir de la madrugada del sábado, se pronosticó que la etapa central de long march 5B volvería a entrar en la atmósfera en un período entre las 1615 GMT (12:15 p.m. EDT) y las 1815 GMT (2:15 p.m. EDT), según una predicción de Aerospace Corp., un instituto de investigación sin fines de lucro financiado con fondos federales con sede en California.La órbita del cohete lo lleva entre 41,5 grados de latitud norte y sur durante cada vuelta de hora y media alrededor de la Tierra. La tierra entre esas latitudes es el hogar de aproximadamente el 88% de la población mundial.
“Es de bajo riesgo a escala global, pero es un riesgo innecesario y puede afectar a las personas, por eso estamos hablando de ello”, dijo Ted Muelhaupt, consultor de Aerospace Corp. y experto en la reentrada de desechos espaciales.
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Es imposible predecir exactamente cuándo y dónde el cohete vuelve a entrar en la atmósfera, pero los escombros sobrevivientes probablemente caerán en una huella larga y estrecha de cientos de millas de largo y hasta unas pocas docenas de millas de ancho. Lo más probable es que los restos del cohete caigan al océano o en áreas despobladas.
Esta es la tercera vez que China deja una etapa central de larga marcha 5B en órbita para regresar a la Tierra de manera no guiada. La reentrada incontrolada de la primera etapa central de long march 5B en 2020 esparció escombros sobre Costa de Marfil. La reentrada de la Larga Marcha 5B el año pasado ocurrió sobre el Océano Índico, y no se encontraron escombros.
La ventana de incertidumbre en torno a cuándo el cohete volverá a entrar en la atmósfera se debe en gran parte a las incógnitas sobre la orientación del cohete y la densidad siempre cambiante de la atmósfera superior, que es impulsada por la actividad solar que hace que la atmósfera se expanda o entre en contacto, según Muelhaupt.
La ventana se encoge a medida que se acerca el momento de la reentrada. Cinco días antes del reingreso, los expertos estimaron la ventana con un error de más o menos un día. Para el sábado por la mañana, solo unas horas antes del reingreso, el error se redujo a más o menos una hora.
El cohete Long March 5B de China despega de la base de lanzamiento de Wenchang en la isla de Hainan el 24 de julio. Crédito: CNSA
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La resistencia aerodinámica eventualmente disminuirá la velocidad del cohete lo suficiente como para permitir que la gravedad de la Tierra retroceda hacia la atmósfera, donde la mayor parte de la etapa de refuerzo se quemará. Muelhaupt estima que alrededor de 4 a 9 toneladas métricas, o del 20% al 40% de la masa seca del cohete, sobrevivirá al calor abrasador de la reentrada y llegará a la superficie de la Tierra.
Los cuerpos de cohetes abandonados y los satélites muertos vuelven a entrar regularmente en la atmósfera. Alrededor de 50 objetos hechos por el hombre que pesan más de una tonelada vuelven a entrar en la atmósfera de manera incontrolada cada año, según Muelhaupt.
Pero la etapa central de la Larga Marcha 5B será el sexto objeto más grande en volver a entrar en la atmósfera, sin incluir el transbordador espacial, dijo Muelhaupt.
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La Corporación Aeroespacial estima que la probabilidad de que una parte de la etapa central de la Larga Marcha 5B mate o hiera a una persona esté entre 1 en 230 y 1 en 1,000, lo que significa que hay un 99.5% de posibilidades de que haya cero víctimas por el reingreso.
Pero las directrices de política del gobierno de los Estados Unidos exigen que los gerentes de misiones espaciales garanticen que el riesgo de muerte o lesiones por un reingreso no sea superior a 1 de cada 10,000. Se estima que el riesgo de daño por el reingreso de la Larga Marcha 5B es al menos 10 veces el umbral de riesgo estándar para las misiones espaciales de los Estados Unidos.
“Cuando baje, ciertamente excederá el umbral de 1 en 10,000 que es la directriz generalmente aceptada”, dijo Muelhaupt. “Y una de las razones por las que estamos prestando especial atención a esto es que en mayo de 2020, el primer lanzamiento de prueba de estos escombros en África”.
El riesgo del reingreso para cualquier persona es aún menor: 6 de cada 10 billones, según la evaluación de Aerospace Corp.
“La realidad es que hay una serie de cosas que puede hacer sobre este tipo de cosas, especialmente si está pensando en su misión”, dijo Marlon Sorge, director ejecutivo del Centro de Estudios de Desechos Orbitales y de Reentrada de Aerospace.
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Por ejemplo, los diseñadores pueden seleccionar materiales que tienen más probabilidades de quemarse durante la reentrada, lo que reduce el riesgo de que los escombros sobrevivan para impactar la superficie de la Tierra.
“Con los cuerpos de los cohetes, son tan grandes que realmente no importa lo que hagas durante tu fase de diseño en términos de lo que lo haces. Tienes enormes trozos de metal donde están los motores”, dijo Sorge.”Pero hay otros enfoques que puedes hacer si piensas en la cabeza, y uno de ellos es el reingreso controlado”, dijo Sorge. “Básicamente, una vez que terminas de entregar tu carga útil, giras tu cohete, enciendes el motor y lo conduces de regreso al océano en algún lugar, por lo general, en algún lugar donde no hay población. Haces eso, y prácticamente has mitigado el riesgo allí mismo. Y esa es una de las cosas que hace el gobierno de Estados Unidos para mitigar este tipo de riesgos”.
Después del más reciente lanzamiento y reingreso de Long March 5B el año pasado, el administrador de la NASA, Bill Nelson, dijo que China estaba “fallando en cumplir con los estándares responsables con respecto a sus desechos espaciales”.
“Las naciones espaciales deben minimizar los riesgos para las personas y la propiedad en la Tierra de las reentradas de objetos espaciales y maximizar la transparencia con respecto a esas operaciones”, dijo Nelson en un comunicado el año pasado.
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Wang Wenbin, portavoz del Ministerio de Relaciones Exteriores de China, dijo en una conferencia de prensa el año pasado que es una “práctica común” que las etapas superiores de los cohetes se quemen mientras vuelven a entrar en la atmósfera. Se refirió incorrectamente al cuerpo del cohete Long March 5B como una etapa superior, y dijo que “la mayoría de sus partes se quemarán al reingresar, lo que hace que la probabilidad de daños a las instalaciones y actividades de aviación o tierra sea extremadamente baja”.
Pero ningún otro lanzador en el mundo deja un componente tan masivo en órbita para caer de nuevo a la Tierra. Los satélites muertos y las viejas etapas de cohetes vuelven a entrar regularmente en la atmósfera, pero volver a entrar en objetos con masas de más de unas pocas toneladas son raros.
“¿Por qué estamos preocupados? Bueno, causó daños a la propiedad la última vez (una Larga Marcha 5B reingresó)”, dijo Muelhaupt esta semana. “La gente está teniendo que hacer preparación como resultado.
“Y además, esto no es necesario”, dijo. “Tenemos la tecnología para no tener este problema. Cada vez que veas aterrizar un Falcon 9, esa etapa central no va a caer en algún lugar al azar. Derribar cosas deliberadamente en el océano, cuando son lo suficientemente grandes como para causar daños, esa es la práctica que nos gustaría fomentar”.
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