¡Hola! Aquí estamos dando algunas explicaciones relacionadas a los despegues de los cohetes espaciales. Hay una serie de detalles que a simple vista no se ven pero son tan importantes para que el despegue sea un éxito. ¿Te has preguntado u observado que unos tres segundos antes de dar la cuenta regresiva del proceso de ignición en los motores y unos segundos después, cuando se inicia el despegue, se arroja agua a la plataforma de lanzamiento?Aquí te daremos daremos la explicacion de esa acción durante el despegue.

La importancia del agua es vital para toda actividad biológica que se realiza en el mundo, no hay ser vivo que no dependa de ella para su subsistencia; así mismo, el ser humano no sólo la utiliza para hidratarse, sino también se le han dado usos tan diversos que la han hecho indispensable para el desarrollo social y económico. Sus características fisicoquímicas han permitido utilizarla en actividades inimaginables, tal es el caso particular de las plataformas de lanzamiento de los cohetes espaciales. Varios de los aficinados al espacio y despegue de los cohetes espaciales han observado que en la plataforma de lanzamiento se derrama agua. Si no lo han visto, en una oportunidad que tengan de ver un lanzamiento observen con detalle la plataforma y detectarán la salida de agua en grandes cantidades alrededor de la misma. Y se preguntarán: ¿para qué se usa ? O incluso talvez desconocían esto por completo.

Plataforma de lanzamiento con agua para la supresión de sonido. (Créditos: NASA)

Es posible que lo primero que les viene a la mente es para enfriar algún dispositivo cuando los motores inician el proceso de ignición, pues se pueden alcanzar temperaturas entre los 3500 °C y 4000 °C, tan alto como para fundir metal; sin embargo, no es así.

El agua en cuestión tiene dos objetivos principales: el primero es disminuir el nivel de ruido que se genera en el momento en que se activan los motores; y el segundo es proteger tanto al cohete como a su carga útil de daños generados por las mismas vibraciones del sonido que se produce.

Durante la época de las primeras pruebas que se realizaban en los despegues de cohetes espaciales se detectaron una diversidad de daños en los sistemas de estabilización exterior, así como desconexiones internas y llegaron a la conclusión, después de varias pruebas, que la causa era el ruido generado por los motores durante los primeros segundos antes del despegue al encender los motores. Después de varios esfuerzos para reducir estas vibraciones en la estructura de los cohetes, se llegó al diseño de un sistema muy simple y eficaz para reducir tanto el ruido como lo destructivo de las vibraciones, a este sistema le llamaron “Sound Suppression Water System” (Sistema de Supresión de Sonido por Agua).

Conforme los cohetes fueron siendo más grandes y con motores más poderosos el problema de igual manera se incrementaba, llegando a tener niveles acústicos entre los 200 dB y 250 dB. Mismos que producían vibraciones destructivas que debilitaban la estructura en general tanto de la plataforma como de los mismos cohetes. El nivel máximo permitido para evitar daños tanto externos, internos y de la carga útil debe ser entre los 135 dB y 145 dB, y para lograr esto es necesario liberar entre 1.1 y 1.7 millones de litros de agua durante 40 segundos mediante cuatro o seis válvulas con diámetros que pueden ser de entre 40″ y 60″.

Prueba de rocío de agua en una plataforma de despegue. (Créditos: NASA)

Para llegar a este nivel de caudal de agua existen dos métodos y ambos funcionan por gravedad, ya que no habría bomba de agua por muy grande y potente que fuera, capaz de alcanzar estos niveles de caudal. El primer método es colocar uno o dos tanques de agua a una altura de aproximadamente 90 metros con capacidad de almacenar 1.2 millones de litros. Cada uno lo más cerca posible de la plataforma de lanzamiento. El segundo método es mediante la construcción de una presa que contenga aproximadamente tres millones de litros de agua, misma que se deja escapar mediante un canal hasta la plataforma de lanzamiento. Este método es muy costoso y requiere de grandes áreas de terreno, así como la posible construcción elevada de la presa, por lo que este método no es muy utilizado.

Tanque de almacenamiento de agua. (Créditos NASA)

Hay otros métodos que se están utilizando cada vez más: el método Submarine Stealth, que es un modo de operación sigiloso para submarinos navales. Se usó para disminuir el sonido y vibraciones de los motores diésel de los submarinos. Este es más eficaz y consiste en rociar agua alrededor de la plataforma de lanzamiento y no derramarla en grandes cantidades. Esto es porque al rociarla se producen billones de burbujas de aire que al recibir las ondas acústicas de los motores del cohete, absorben las vibraciones y las convierten en calor. Esto hace que sea un método más eficaz para la supresión de ruido y amortiguamiento acústico.

Y también te preguntarás de donde viene y a que se destina el agua utilizada. Esta agua es conocida como agua tratada. En aquellas plataformas de lanzamiento que se encuentran cerca del mar, se toma el agua y se realiza un proceso de desalinación asi como la eliminación de otros minerales que pueden ser destructivos si se depositan en las plataformas. Esta agua es de nuevo reutilizada y almacenada de nuevo en los tanques de los cuales ya hablamos.

Hay otros elementos muy importantes que intervienen durante el despegue de los cohetes espaciales, continuaremos explicando estos elementos ya que en muchas ocaciones desconocemos su aplicación y la importancia que tienen para un despegue triunfante. Nos vemos en el siguiente capítulo de la Vida de un despegue exitoso.

Escrito por: Martín Romero López
Imagen de portada: Agua derramada durante un despegue. (Créditos NASA)

Fuentes
Jeff Stuckey and Anna Heiney. Sound Suppression Test Unleashes a Flood.
Noviembre 2007. https://www.nasa.gov/missions/shuttle/f_watertest.html