viernes, 7 de diciembre de 2007

Informe minoritario

El 28 de enero de 1986 partía de Cabo Cañaveral el transbordador espacial Challenger en su décima misión, la STS-51-L.

Exactamente 59 segundos después del despegue se produjo una fuga de gases en el acelerador derecho. Cinco segundos después una visible llama salía por la brecha abierta en el depósito. La fuga impulsó al depósito que chocó contra el otro, el de oxígeno, produciendo una nueva fuga. Cuando el hidrógeno (combustible) y el oxígeno (comburente) se juntaron, entraron en ignición provocando nuevas fugas. La hidracina y el peróxido de nitrógeno, al unirse, causaron una explosión que desestabilizó por completo el tándem lanzadera/transbordador y causó una deceleración de 30 Gs, siendo el máximo soportado de 3 Gs. En ese momento el Challenger se descompuso en varios pedazos en medio de una espectacular nube a 16 kilómetros de altura. Es posible que no todos sus tripulante murieran en el acto ya que se detectó la activación de al menos tres mascaras de oxígeno pero, al no haber ningún sistema de eyección, no tenían ninguna posibilidad de sobrevivir a la caída al mar a 333 km/h.


Los astronautas Michael J. Smith, Ronald McNair, Ellison Onizuka, Greg Jarvis, Judith Resnik, Francis “Dick” Scobee y la profesora Christa Corrigan McAuliffe murieron ese día a causa del primer accidente grave de un transbordador espacial.



La administración Reagan creó la “Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident”, más conocida como Comisión Rogers pues estaba dirigida por el secretario de Estado William P. Rogers, para determinar las causas del accidente. La comisión estaba constituida por políticos, astronautas, militares... y un científico. Si el objetivo de la comisión era echar tierra sobre las implicaciones de la NASA en el accidente, sin duda, eligieron al científico equivocado.



La Comisión Rogers determinó que la causa del accidente fue el fallo de los anillos-O debido a las bajas temperaturas a la hora del despegue. Pero, ¿tenía la NASA alguna responsabilidad en el accidente? Richard P. Feynman aseguró que sí, la tenía, y así lo demostró en su informe. Todas las citas de este artículo están extraídas del histórico Informe minoritario de Richard P. Feynman en la investigación de la lanzadera espacial Challenger”


Los que conozcan al físico Richard Feynman sabrán que si existe alguien que no se va a detener hasta conocer la verdad, ese era él. Feynman nunca se amilanó ante la autoridad, lo cierto es que tenía graves problemas con cosas como el protocolo, las cadenas de mando o las normas sociales. Estamos hablando del hombre que, cuando trabajaba en el Proyecto Manhattan, se dedicaba a reventar las cajas fuertes de alta seguridad de Los Alamos solo por diversión, o burlaba a la Inteligencia americana escribiéndose cartas en código con su mujer. Por ahora, dejaremos de lado su afición a frecuentar prostíbulos y tocar los bongos.


El que fuera llamado el hombre más inteligente del mundo (esto a él siempre le hizo mucha gracia) se tomó completamente en serio su trabajo para la Comisión Rogers. Feynman analizó la forma de trabajar de la NASA, así como la de las empresas satélites que le proporcionaban los componentes para las lanzaderas. Entrevistó a ingenieros, mecánicos y técnicos y analizó todos los informes previos y estadísticas que encontró. Sus conclusiones pondrían en un serio aprieto a la Agencia Espacial estadounidense.


Feynman dividió su informe en tres partes, según los componentes de la lanzadera analizados: la aviónica, los cohetes de combustible sólido (SRB) y el motor de combustible líquido (SSME). La aviónica, que englobaba los sistemas informáticos y los sensores del vehículo, salió relativamente bien parada, aunque el físico puso de manifiesto algunos fallos como la baja fiabilidad de los sensores de temperatura.


En el apartado referido a los motores de combustible líquido, Feynman analizó de forma general el modo de trabajar de los ingenieros de la NASA poniendo en evidencia sus errores. En la construcción de motores para aviones civiles o militares se sigue un método conocido como “de abajo a arriba” Esta forma de trabajar consiste en probar los componentes de forma independiente, antes del ensamblado final. De este modo se detectan los errores con mucha mayor rapidez y es más barato solucionarlos. La construcción del SSME sigue un método muy distinto, son fabricados y testeados “de arriba a abajo”, es decir el motor se monta por completo antes de someterlo a las pruebas. En esta forma de trabajar dificulta la localización y reparación de los fallos.


El motor principal de la lanzadera espacial es una máquina muy notable. Tiene una razón de propulsión a peso mayor que cualquier motor anterior. Está construido en el límite de, o fuera de, cualquier experiencia previa en ingeniería. Por consiguiente, tal y como se esperaba, se han manifestado muchos tipos diferentes de defectos y dificultades. Puesto que, por desgracia, estaba construido al modo de arriba a abajo, éstos son difíciles de localizar”


En el análisis de los cohetes de combustible sólido los argumentos de Feynman fueron muy críticos con la NASA. Los anillos-O, que fueron la causa de la catástrofe, habían presentado erosión, en misiones anteriores, hasta de un tercio del radio. Según la NASA esto significaba que los anillos-O tenían un “factor de seguridad de tres”. Cualquier ingeniero sabrá que esto es completamente falso; un factor de seguridad de tres significa que, por ejemplo, un puente debe soportar tres veces más peso que la media que deba soportar en su uso normal. Si ese puente, soportando un peso normal, presentara grietas en un tercio de su estructura a nadie se le ocurriría decir que tiene un factor de seguridad de tres. ¡No tendría siquiera un factor de seguridad de uno!


Los anillos-O de los cohetes propulsores de combustible sólido no estaban diseñados para desgastarse. La erosión era una clave de que algo iba mal. La erosión no era algo a partir de lo cual pudiera inferirse la seguridad”


En vuelos anteriores había habido erosión y dilatación no previstas en multitud de componentes, sin embargo la NASA deducía que ya que estás misiones anteriores habían tenido éxito, cabia esperar que los cohetes eran seguros. Sin embargo, el que existan desviaciones no esperadas lo único que significa es que en cualquier momento se podrían dar desviaciones mayores.


El hecho de que este peligro no condujera a una catástrofe antes no es garantía de que no vaya a hacerlo la próxima vez, a menos que se haya alcanzado una completa comprensión del mismo. Cuando se juega a la ruleta rusa, el hecho de que el primer disparo no haya producido daños sirve de poco consuelo para el siguiente. El origen y consecuencias de la erosión y de la dilatación no se entendían. No ocurrieron de la misma forma en todos los vuelos y todas las juntas; a veces eran mayores y a veces menores. ¿Por qué no iban a conducir a una catástrofe, cuando se dieran ciertas condiciones determinadas?”


Pese a todo esto, la NASA no tenía reparos en afirmar que el riesgo en una misión así era de 1 por 100.000, este valor es tan bajo que es difícil imaginar como llegaron a esta conclusión. Deberían haber observado una inmensa cantidad de despegues para garantizar esa seguridad. Según esa cifra se podría poner en órbita una lanzadera al día durante 300 años con la esperanza de perder una sola nave. Los ingenieros, más realistas, estimaban el riesgo de las misiones en 1 por 100. Feynman lo elevó hasta el 2 por 100.


Aunque la NASA garantizaba, como hemos visto, el perfecto funcionamiento de sus lanzaderas, lo cierto es que algunos de ingenieros de Morton Thiokol, la empresa encargada de la fabricación de los anillos-o, habían avisado, el día anterior al lanzamiento, del peligro que suponían las bajas temperaturas para la elasticidad de la pieza. Según ellos, por debajo de los 11,7ºC la rigidez hacía que los anillos no funcionaran correctamente. La NASA mantuvo que no existía peligro alguno pese a que la noche anterior al lanzamiento se registraron temperaturas de -2ºC en la zona.


El informe de Feynman, poniendo de relieve la responsabilidad de la NASA en el accidente, fue rechazado para ser incluido en las conclusiones de la Comisión Rogers. Pero cuando el físico amenazó con eliminar su nombre de la comisión, con el consiguiente escándalo que eso supondría, accedieron a incluirlo. Además, Feynman convocó a los medios realizando su famosa demostración. Ante las cámaras, sumergió uno de los anillos-o en un cubo de agua fría. La pieza perdió toda su elasticidad.


El informe de Feynman concluía así:

Para una tecnología exitosa, la realidad debe tener preferencia sobre las relaciones públicas, pues la naturaleza no puede ser engañada”









EPÍLOGO

En el 2003, el accidente del Columbia se sumó al del Challenger elevando a dos el número de catástrofes. Dos de cien. Se correspondía exactamente con margen de seguridad que daba Feynman para las lanzaderas: un dos por cien.


FUENTES

FEYNMAN, RICHARD P., El placer de descubrir, pp 123-137: Informe minoritario de Richard P. Feynman en la investigación de la lanzadera espacial Challenger


http://es.wikipedia.org/wiki/Accidente_del_Transbordador_espacial_Challenger





5 comentarios:

maeu dijo...

Magnífico Feynman.Cada vez que leo algo sobre él, no deja de aumentar mi estima por su carácter y su calidad como científico.
Un blog con pocas entradas aún pero todas interesantes.
Un saludo

José dijo...

Muy bueno el informe. Da gusto leer cuando alguien se toma el trabajo de escribir sobre temas interesantes y con buen criterio.
Mis felicitaciones

Alberto dijo...

Me uno a las felicitaciones.Una gran calidad en todos tus post.Un salud

Anónimo dijo...

En el libro "¿Está usted de broma, señor Feynman?" habla de cuando formó parte de una comisión para elegir los libros escolares de su ciudad y obró exactamente igual. Se quedó asombrado cuando descubrió que otros miembros de la comisión habían aprobado libros que aún no habían sido impresos, simplente se leían los folletos que les enviaban los editores.

natsufan dijo...

Me he puesto a bajar el "¿Está usted de broma, Sr. Feynman?" Ya había leído este artículo tuyo antes, pero ha sido al revisar la vida de Feynman y encontrarme con que es el de la conferencia "There's plenty of space at the bottom" cuando me ha picado más la curiosidad. Tiene pinta de ser un personaje interesantísimo.

De nuevo, muchas gracias por la entrada.