Artemis II se retrasa por persistentes fugas de hidrógeno

El ensayo de carga de combustible se detiene mientras moléculas diminutas trastocan una misión lunar

El lunes, en el Centro Espacial Kennedy, la cuenta regresiva simulada de la NASA para la misión Artemis II se topó con un problema familiar: los ingenieros no pudieron domar las fugas de hidrógeno que surgieron en la conexión entre el cohete Space Launch System (SLS) y su plataforma de lanzamiento móvil. El ensayo general húmedo (WDR) de dos días avanzó a través de muchos hitos, pero un aumento en las tasas de fuga de hidrógeno líquido provocó que los controladores terminaran la cuenta regresiva en el momento T menos 5 minutos y 15 segundos y comenzaran a drenar el vehículo. Los directivos de la agencia dijeron que ahora apuntarán a marzo —la primera ventana de lanzamiento disponible se abre el 6 de marzo a las 8:29 p.m. EST (01:26 UTC del 7 de marzo)— como la oportunidad práctica más cercana para Artemis II, mientras los equipos revisan la telemetría y planifican un segundo ensayo general húmedo.

Incapaces de domar las fugas de hidrógeno: qué salió mal

La fuga apareció en el mismo lugar que desafió a la NASA durante Artemis I: los Umbilicales del Mástil de Servicio de Cola (TSMU), un par de brazos de aproximadamente 30 pies que transportan hidrógeno líquido y oxígeno líquido superfríos desde los tanques de tierra hasta la etapa central del SLS. En la plataforma, las placas conectoras del TSMU se acoplan con interfaces correspondientes en el vehículo; en el momento del despegue, se supone que deben separarse limpiamente. Debido a que el hidrógeno líquido debe mantenerse cerca de los −253 °C (−423 °F), los sellos y componentes blandos pueden cambiar de tamaño y rigidez de formas que abren vías de fuga microscópicas. Las moléculas de hidrógeno son las especies químicas más pequeñas y ligeras, y pueden escapar a través de diminutos defectos que son efectivamente invisibles a temperatura ambiente.

Los ingenieros de la NASA aceptaron pequeñas filtraciones como normales y monitorean la concentración de hidrógeno alrededor de la interfaz. Los funcionarios han establecido un umbral de seguridad estricto —alrededor de una concentración de hidrógeno del 4 por ciento en la carcasa del conector— por encima del cual las operaciones deben detenerse. Durante el ensayo de esta semana, ese umbral se superó varias veces. Los equipos intentaron medidas de mitigación durante el ensayo: detener el flujo de hidrógeno líquido, permitir que la interfaz se calentara para que los sellos pudieran reasentarse y ajustar las tasas de flujo de propulsor. Los equipos de carga de combustible lograron llenar completamente el vehículo con sus más de 750,000 galones de propulsores en un momento dado, pero un pico posterior en la tasa de fugas obligó a cancelar la cuenta regresiva de práctica antes de que el cohete asumiera energía interna y presurizara sus tanques.

Incapaces de domar las fugas de hidrógeno: impactos en la seguridad y el cronograma

Las fugas de hidrógeno son importantes porque afectan directamente a la seguridad del personal y del público, y porque desembocan en riesgos para el cronograma. Cuando la concentración de hidrógeno sube por encima del límite de seguridad, los equipos de tierra deben despejar la plataforma y detener las operaciones sensibles; eso es exactamente lo que sucedió durante el WDR. El ensayo estaba destinado a ejercitar toda la cadena de eventos de lanzamiento a falta del despegue, incluyendo los procedimientos finales de cierre: un equipo de tierra cerró y aseguró la escotilla de la cápsula Orion y se preparó para despejar la plataforma para que la cuenta regresiva pudiera alcanzar su fase terminal. Una válvula en la presurización de la escotilla de Orion requirió un reajuste durante esas tareas de cierre, y las comunicaciones de tierra experimentaron caídas de audio mientras los equipos lidiaban con los efectos del clima frío. El pico de la fuga impidió la ejecución de las últimas comprobaciones previas al vuelo —incluida la activación de las unidades de potencia auxiliar y una comprobación de la dirección de los motores centrales—, dejando varios puntos sin verificar.

Debido a que el WDR es un ensayo general diseñado para revelar problemas en tierra en lugar de en el lanzamiento, el retraso debe verse como una respuesta medida: los directivos de la NASA no fijarán una fecha de lanzamiento definitiva hasta que hayan revisado los datos, mitigado los fallos y completado otro ensayo completo. Ese proceso podría llevarse a cabo en la plataforma o podría requerir el regreso del cohete al Edificio de Ensamblaje de Vehículos (VAB) para reparaciones y pruebas adicionales. Ambas opciones conllevan costes de tiempo: una retirada y las reparaciones suelen tardar semanas; los intentos repetidos en la plataforma deben encajar dentro de ventanas estrechas vinculadas a la geometría orbital para la trayectoria prevista de Orion.

Perfil de la misión y por qué es importante la ventana de marzo

Artemis II es la primera prueba de vuelo tripulada en el plan de la NASA para devolver seres humanos a la Luna. Cuatro miembros de la tripulación —comandante, piloto y especialistas de misión— viajarán dentro de la nave espacial Orion en un sobrevuelo lunar que utiliza una trayectoria de retorno libre alrededor de la cara oculta de la Luna para garantizar que la nave pueda regresar de forma segura a la Tierra si algo sale mal. La misión no aterriza, pero es un paso crítico que valida la Orion, el cohete SLS en modo tripulado y las operaciones de tierra integradas antes de misiones posteriores que pretenden aterrizar astronautas en el polo sur lunar.

Debido a que la posición de la Luna con respecto a la Tierra limita las trayectorias, Artemis II solo tiene unas pocas oportunidades de lanzamiento cada mes que permiten la ruta de retorno libre planificada y un corredor de reentrada seguro. La oportunidad práctica más temprana después del WDR de esta semana es el 6 de marzo (ventana de dos horas que se abre a las 8:29 p.m. EST), razón por la cual la NASA movió el objetivo oficial a marzo para "la oportunidad de lanzamiento más temprana posible" mientras los equipos preparan un segundo ensayo completo.

Lecciones operativas e historial del problema de las fugas

El manejo del hidrógeno ha sido durante mucho tiempo un espinoso desafío de ingeniería para los vuelos espaciales. La campaña de Artemis I en 2022 encontró un comportamiento de fugas similar; el vehículo finalmente se lanzó después de que los equipos ajustaran los procedimientos de carga de hidrógeno y realizaran soluciones operativas. Ese historial fundamenta el enfoque actual: en lugar de apresurar un lanzamiento, los directivos están tratando el resultado del WDR como datos procesables, regresando a los laboratorios de ingeniería y a las consolas de control de vuelo para analizar las lecturas de los sensores en la interfaz del TSMU, el comportamiento de las válvulas y los efectos ambientales como el aire frío que complicó los sistemas de cámaras y audio de la plataforma esta semana.

Las opciones ahora incluyen repetir el WDR con las correcciones aplicadas, o llevar el vehículo de regreso al Edificio de Ensamblaje de Vehículos para cambios de hardware e inspecciones más profundas. Una retirada puede tardar días en completarse y semanas en realizar el trabajo correctivo; repetir los ensayos en la plataforma también consume un tiempo limitado del calendario en torno a la geometría lunar aceptable. Los requisitos de seguridad de vuelo añaden más restricciones; por ejemplo, armar el sistema de terminación de vuelo establece una ventana operativa de 20 días vinculada a los preparativos del lanzamiento, lo que afecta el calendario de posibles intentos de seguimiento.

Qué significa esto para la tripulación y el programa

La tripulación de Artemis II había estado en cuarentena médica antes del ensayo; la NASA dijo que serán liberados para reanudar el entrenamiento y esperar la nueva fecha de lanzamiento. Retrasos como este son disruptivos para los horarios de los astronautas, la preparación de la misión y las expectativas del público, pero también son el propósito explícito de un WDR: revelar y solucionar problemas mientras el vehículo aún está en tierra. La NASA ha enfatizado que la seguridad sigue siendo la prioridad absoluta para los astronautas, los trabajadores y el público, y que solo procederán cuando confíen en que el hardware y los procedimientos están listos.

Desde el punto de vista del programa, el incidente resalta los compromisos de operar un sistema de lanzamiento grande y complejo: plataformas de lanzamiento maduras, nuevos cohetes de carga pesada y propulsores superfríos introducen modos de fallo que deben ser rastreados en las pruebas. La arquitectura de Artemis —Orion, SLS, sistemas de tierra y nuevas prácticas operativas— se está ejercitando en tiempo real. Los datos capturados durante este WDR determinarán si la agencia puede avanzar hacia un despegue en marzo, si necesita una breve extensión para pruebas adicionales en la plataforma o si debe planificar una retirada para reparaciones.

Por ahora, los ingenieros analizarán minuciosamente la telemetría de los sensores del tanque y del umbilical, revisarán cómo se comportaron los sellos y las válvulas a temperaturas criogénicas y probarán soluciones en los laboratorios de hardware. El objetivo no es solo resolver esta fuga en particular, sino converger en un procedimiento repetible y de bajo riesgo para cargar combustible al cohete en operaciones tripuladas, un paso necesario antes de que el programa Artemis pueda ejecutar sus próximas misiones de mayor envergadura para situar de nuevo a seres humanos en la superficie de la Luna.

Fuentes

• NASA (materiales de prensa sobre el ensayo general húmedo de Artemis II y las operaciones de lanzamiento)
• Kennedy Space Center (operaciones de la plataforma de lanzamiento y del Edificio de Ensamblaje de Vehículos)
• Sesiones técnicas del programa Artemis de la NASA y documentación del sistema SLS/Orion