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Brasil en el espacio
Redacción
Brasil en el espacio
Ensamblado final del satélite brasileño-chino, para el control de los recursos terrestres, CBERS-2 en el Centro de Material Aeroespacial
en São José dos Campos.
rasil, indudablemente, es el país más avanzado de la región latinoamericana en lo que se refiere al estudio del espacio y a los desarrollos relacionados con él. Brasil adoptó su programa espacial ya en el año 1979. La meta de este programa es crear un potencial industrial, científico, tecnológico y humano nacional para poder elaborar y llevar a la práctica, en forma totalmente autónoma, su programa espacial. El programa contempla construir, en el estado de Maranhão, el cosmódromo Alcántara, crear su misil VSL, que serviría de modelo base, desarrollar y fabricar cuatro sondas destinadas para obtener datos y realizar el monitoreo a distancia. Los primeros dos cometidos fueron encomendados al Centro de Tecnología Aeroespacial, controlado por la Fuerza Aérea, emplazado en São José dos Campos (Estado de São Paulo). El instituto de actividades espaciales, que forma parte del Centro de Tecnología Aeroespacial, estuvo desarrollando inicialmente el misil espacial. Ahora cumple esta tarea la sociedad AirSpasal S.A., constituida en el año 2000 e integrada por una decena de empresas de la industria aeroespacial. Se espera que AirSpasal se encargue de todos los lanzamientos comerciales.

Por lo que atañe a la ingeniería de satélites, ésta compete a los especialistas civiles del Instituto Nacional de Estudios Espaciales. Los brasileños se proponían crear sus primeros satélites hacia el año 1991: dos ingenios destinados a recoger datos (SCD-1 y SCD-2), así como dos aparatos para realizar el monitoreo a distancia (SSR-1 y SSR-2). Los satélites del tipo de SCD eran muy sencillos, de unos 115 kg de peso cada uno. Su misión era recibir los datos sobre el estado del medio ambiente, procedentes de más de una veintena de plataformas móviles, distribuidas en todo el territorio nacional, y transmitirlos al centro de información situado en el estado de Mato Grosso) para, luego, suministrarlos a los usuarios. Se trataba de una información destinada, principalmente, a los meteorólogos y a los hidrólogos.

La creación del primer satélite, que constaba de un 50% de materiales y sistemas importados de los EE.UU., RFA y Japón, costó U$S 20 millones. Brasil pagó U$S 14 millones más a la corporación norteamericana Orbital Science por el lanzamiento. El otro aparato, SCD-2, ya era de origen brasileño.

Los satélites de la otra serie (SSR-1 y SSR-2) deberían ser técnicamente más complejos. Se suponía que dichos aparatos, de una masa de unos 150 kg cada uno, colocados en una órbita a 624 km de altitud, observarían visualmente -mediante una cámara especial- el extenso territorio de Brasil, suministrando la información fotográfica sobre el estado de sus bosques, así como los datos oceanológicos, geológicos, etc.

En un principio, los brasileños intentaron construir satélites del tipo SSR por su cuenta, pero la restricción del suministro de tecnologías, reforzada por los países occidentales en los años 80, y la limitación de las asignaciones estatales al programa espacial, les obligaron a renunciar a los propósitos iniciales. Como resultado del Convenio intergubernamental firmado el 6 de julio de 1988 entre Brasil y China, fue aprobado el programa conjunto para crear el satélite CBERS (China-Brasil Earth Resources Satellite) con la finalidad de estudiar los recursos naturales.

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Lanzamiento del CBERS-1.
El primer aparato, CBERS-1, creado para cumplir este programa y cuyo costo era de U$S 300 millones, fue lanzado desde el cosmódromo chino de Tayuan en octubre de 1999. El segundo ingenio de la serie, CBERS-2, fue ensamblado en São José dos Campos. Su lanzamiento experimental estaba fijado para el segundo semestre del año 2001, pero se realizó finalmente en octubre de 2003. La puesta en servicio de otro satélite fue fijada para los años 2003 ó 2004, la del otro, hacia 2006, pero, a todas luces, estos plazos serán prolongados.

Se supone que los nuevos satélites, de una masa de 1.6 t cada uno, estarán dotados de instrumentos perfeccionados, con un elevado poder de resolución (de 5 m en vez de 20 m) y con una banda de frecuencias complementaria, y tendrían además otras ventajas. Su plazo de servicio sería de 2 años, con la posible prolongación hasta 3 años. Los satélites brasileños están dotados de una cámara de ángulo ancho y de sistemas de comunicación. Se usarán varios dispositivos fabricados en China.

Este convenio brasileño-chino también contempla la creación de un mecanismo de marketing de las imágenes obtenidas por satélites y la posible cooperación de los dos países en el ámbito de la comunicación satelitaria y de la predicción del tiempo. Entre las naciones que han manifestado su interés hacia este programa figuran la Argentina e Italia. Además, Brasil participa -junto con la Argentina - en la realización de un proyecto espacial español con miras a desarrollar un satélite de monitoreo de los terrenos agrícolas, los recursos hidráulicos y el medio ambiente.

Brasil invierte hoy día no menos de U$S 5 millones en la adquisición de la información fotográfica y de otro tipo obtenida por los satélites norteamericanos del tipo LandSat, y ocupa el tercer puesto en el mundo en cuanto al uso de imágenes satelitarias y de otros programas aplicados. La necesidad de utilizar extensamente los satélites se debe a la enorme extensión de Brasil, que ocupa la mitad de América del Sur. Además, este país no quisiera depender -en lo que se refiere a la obtención de la información- de las decisiones que dicten otros países (por ejemplo, durante la guerra del Golfo, los Estados Unidos impusieron restricciones drásticas respecto al suministro de información satelitaria, incluyendo los datos meteorológicos).

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El vector VLS en su plataforma de lanzamiento, en el polígono de Alcántara.
Brasil pretende seguir desarrollando su industria espacial y aumenta las asignaciones presupuestarias para estos fines. A partir de 2001 se han invertido más de 30.000.000 de reales (más de U$S 50 millones) en la realización de los proyectos de lanzamiento de satélites y unos 20.000.000 de reales (cerca de U$S 36 millones) en la puesta a punto del misil VLS, durante cuya creación surgieron graves problemas técnicos. Por ejemplo, en el polígono de Alcántara, el 22 de agosto de 2003 -tres días antes de la fecha de lanzamiento planeada-, durante la preparación de prevuelo explotó el misil VLS, a consecuencia de lo cual murieron 21 personas y quedó destruido totalmente el complejo de lanzamiento con su torre de servicio móvil. Según datos previos, causó la catástrofe el arranque espontáneo de uno de los boosters de propelente sólido del misil: el ingenio cayó del complejo de lanzamiento y se quemaron todas sus etapas.

El misil VLS (Vehículo Lanzador de Satélites), de 19.46 m de longitud, está dotado de tres etapas de propelente sólido que forman su unidad central, y de cuatro boosters de propelente sólido, creados a base del propulsor cohete S-43 del misil de gran altitud Sonda-4. Dichos boosters de propelente sólido, con un empuje total de 107 t, garantizan el lanzamiento de un misil con una masa total de 50 t. Las características energéticas del ingenio VLS permiten poner cargas de una masa de 300 kg en una órbita polar de 275 km de altitud. Lamentablemente, los dos vuelos del misil VLS, realizados con anterioridad -en los años 1997 y 1999- terminaron con un accidente: debido a fallos producidos en diversas etapas, los vectores fueron destruidos por el sistema de seguridad del polígono.

Hasta el presente se ha invertido un total de U$S 300 millones en el desarrollo del VLS. Además, la última catástrofe ocasionó unas pérdidas que suman cerca de U$S 40 millones, obviamente sin contar la dolorosa e irremplazable pérdida de vidas humanas. Durante aquel vuelo que no se realizó, el vector VLS debía poner en una órbita ecuatorial de 750 km de altitud, dos satélites brasileños de la clase ligera Satec-1 y Unosat, que juntos pesaban unos 300 kg. Pese al grave accidente, el gobierno de Brasil se ha pronunciado por continuar los trabajos con tal de crear un lanzador brasileño.

Por lo que atañe al cosmódromo brasileño de Alcántara, éste puede llegar a ser pronto poco menos que el escenario del programa espacial de vuelos no tripulados de mayor perspectiva entre los países en vías de desarrollo. Como dicho cosmódromo se encuentra emplazado muy cerca del ecuador, un lanzamiento desde él cuesta, por término medio, un 30% menos que desde otros puertos espaciales. Además, al lanzar ingenios en sentido noreste, la ruta de vuelo pasaría sobre la selva y el océano. En caso de accidentes, los fragmentos de los cohetes no caerían en una zona densamente poblada. Por esta razón, Alcántara, situado a 4000 km al sudeste de Miami, podría brindar a sus clientes un amplio "surtido" de órbitas, entre las polares y las ecuatoriales.

Brasil espera que el alquiler de las rampas de lanzamiento le reportaría hasta U$S 1000 millones al año. En enero de 2002 una delegación brasileña visitó Kiev para celebrar un convenio bilateral preliminar con el grupo de empresas Yuzhmash y Yuzhnoe, según el cual Ucrania puede lanzar sus vectores del tipo Tsiklón desde el cosmódromo brasileño de Alcántara. Además, las partes acordaron crear una empresa mixta que realizaría los lanzamientos de los Tsiklón; dicha empresa ejecutaría hasta seis lanzamientos anuales desde el mencionado cosmódromo. El primer lanzamiento está fijado para el 2006. En Ucrania, en la oficina de diseños Yuzhnoe (en la ciudad de Dnepropetrovsk) se está diseñando el vector Tsiklón-4, de cuatro etapas, a base del Tsiklón-3, de tres etapas, con miras a lanzarlo desde Alcántara. Añadiendo una unidad de aceleración complementaria a este nuevo sistema de transporte espacial y lanzándolo desde el polígono brasileño se podría ubicar en una órbita de paso a otra, geoestacionaria, satélites de una masa de 1.8 t (los ingenios de otros modelos de esta familia cuyos complejos de lanzamiento están ubicados en los cosmódromos de Baikonur y de Plesetsk no se han utilizado aún para colocar satélites geoestacionarios.

En el polígono de Alcántara se quiere construir, para el vector Tsiklón-4, una rampa de lanzamiento de mejores características y con un alto grado de automatización. El Gobierno de Ucrania planea invertir U$S 40 millones en los trabajos de diseño de este programa. A su vez, el costo total del proyecto asciende a unos U$S 280 millones. El costo de la construcción del complejo de lanzamiento para los vectores Tsiklón-4 en Brasil se valora en U$S 50 millones. Las partes interesadas planean asumir estos gastos en partes iguales.

Rusia también tomará parte en la construcción de los complejos de lanzamiento en el cosmódromo de Alcántara. Según declaró a finales de enero de 2004 Guennadi Biriukov, Constructor General de la Oficina de Proyectos del sector de construcción de maquinaria para el transporte, en la actualidad "se están llevando a cabo dos proyectos para crear grupos y sistemas de lanzamiento en el cosmódromo brasileño". Según él, en el marco del proyecto de lanzamiento de cohetes ucranianos Tsiklón-4 desde Alcántara, su entidad "participa como diseñador principal del complejo de lanzamiento". "Los trabajos se cumplen según el calendario; este año terminamos de preparar los anteproyectos y la documentación para fabricar los grupos y los sistemas básicos del complejo" -expresó G. Biriukov.

"Se llevan negociaciones en torno al proyecto Orión. Una sociedad australiano-brasileña de este nombre planea construir en el cosmódromo Alcántara un complejo de lanzamiento para nuevos vectores espaciales de clase media que consumirían un propelente ecológico a base de oxígeno y kerosene. Desarrollaría este vector la Oficina "Makeev" de Rusia, mientras que el complejo propiamente dicho lo construiría nuestra Oficina" -explicó G. Biriukov. "Ya está firmado el correspondiente protocolo de intenciones" -agregó finalmente. Según manifestó Borís Alioshin, Vicepresidente del Gobierno de la Federación Rusa, al terminar la reunión de la Comisión Intergubernamental Ruso-Brasileña, Rusia y Brasil podrían preparar, para el próximo otoño, un convenio complejo de cooperación en el dominio del cosmos. Dicho convenio incluiría una serie de aspectos "desde la puesta a punto de los misiles brasileños, hasta el cosmodromo de Alcántara y el lanzamiento de satélites" -dijo el alto funcionario.

Las previsiones de rentabilidad del proyecto de lanzamiento de los misiles Tsiklón-4 desde el cosmódromo próximo al ecuador se basan en la expectativa de que crezca la demanda de satélites geoestacionarios de las clases ligera y media, dados el descenso general del flujo de cargas comerciales al espacio y la disminución de la producción de satélites de comunicaciones pesados.

Pero cabe señalar que Brasil ya tiene firmado un convenio bilateral con los EE.UU., concediendo a estos últimos el derecho a ejecutar lanzamientos desde Alcántara. China también está llevando negociaciones con este mismo propósito. De modo que uno de los elementos de mayor perspectiva del programa espacial nacional de Brasil, sería la cooperación internacional. En lo que se refiere a la puesta en órbita de aparatos espaciales, en el marco de la cooperación se realizan los planes de crear en el polígono de Alcántara un cosmódromo internacional. Junto con Rusia, Ucrania, EE.UU. y China en estas labores tomaría parte Israel que planea lanzar desde dicho polígono sus misiles Shavit.

Sin embargo, las ambiciones de Brasil van mucho más allá de un simple ofrecimiento de la rampa de lanzamiento a otros usuarios; este país quisiera ofertar en el mercado sus vectores y satélites.

Además, en el año 1998 Brasil se incorporó en el proyecto de la Estación Espacial Internacional. Según lo convenido, el Instituto Nacional de estudios espaciales suministrará a dicha Estación seis elementos, dos de ellos, exteriores; Brasil podrá enviar sus tripulantes a ese objeto espacial. El oficial Marcos César Pontes, el primer astronauta brasileño, ya está preparándose en los EE.UU..
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Una imagen multiespectral del CBERS-1 de la Ciudad de Buenos Aires
y de la desembocadura del Río de la Plata.
(Créditos: CBERS / INPE)
Volviendo al tema de la cooperación ruso-brasileña en la esfera espacial, vale la pena recordar que hacia el otoño del año en curso ambas partes podrían preparar un amplio convenio sobre esta cuestión. Por ejemplo, para modernizar el misil brasileño VSL "se podría sustituir una de las etapas por un propulsor cohete de propelente líquido" -expresó Borís Alioshin. Según él, este programa podría llevarse a efecto hasta 2008 y su costo sería de unos 500 ó 700 millones de dólares. Además, B. Alioshin puntualizó que "para Rusia, la cooperación con la parte brasileña en torno al cosmódromo ofrece grandes perspectivas". Rusia también podría colaborar con Brasil en la creación de satélites de diferentes usos, en particular, de satélites ligeros de pocas dimensiones, para cubrir la demanda por parte de otros países latinoamericanos que aún no disponen de recursos para adquirir o arrendar un satélite potente colocado en una órbita geoestacionaria.
 
Para saber más...

Sobre el accidente del VLS en Alcántara
Guillermo Descalzo

Brasil en el espacio Trataré de dejar de lado todo sentimiento y trataré de olvidar que han muerto hermanos en todo esto. Se viene hablando mucho de 'sabotaje versus accidente' en el problema del vector brasileño.

Un motor de "composite" como los que usa el VLS brasileño es bastante difícil de encender, no 'arranca' así nomás. También, por una serie de causas, es un tipo de motor muy seguro. Sin caer en simplismos --ningún motor-cohete es total y absolutamente seguro-- los motores de combustible sólido fabricados empleando materiales sintéticos denominados 'composites' (compuestos) se encuentran entre los más estables y predecibles.

Los compuestos empleados en estos motores son de tecnología similar a los Solid Rocket Boosters 'SRB-Thiokol' del Shuttle (son los dos impulsores laterales de combustible sólido). Los Thiokol están integrados principalmente por hidroxipolibutadieno terminado (conocido como "HTPB" por su sigla en inglés --Hidroxil-Terminated Polibutadiene-- que es una suerte de caucho sintético similar a las gomas de borrar) que sirve como "binder" ó excipiente y combustible a la vez, usan perclorato de amonio como oxidante, emplean aluminio de una granulometría muy fina (el cual actúa junto con el HTPB como combustible, interviniendo en la reacción de oxidación rápida que se produce gracias a la liberación de átomos de oxígeno del perclorato de amonio durante la combustión), y algunas proporciones menores de opacificantes (generalmente grafito) usados para evitar el encendido descontrolado por propagación de radiación infrarroja en el interior del motor. También se emplean estabilizadores y emulsionantes para facilitar el moldeado en frío de la barra de propelente. Este moldeado se efectúa por extrusión, inmediatamente después de agregar elementos catalizadores y aceleradores para el curado del HTPB en un ambiente de alto vacío, para evitar la formación de burbujas de aire. Como se ve, la tecnología mecánica y química que hace falta para desarrollar un motor de este tipo no es una cosa así nomás como para que la encare un aficionado, aunque no es algo inalcanzable para una nación.

El resultado químico de los motores de 'composite' es una ecuación de combustión en la que hay muy pocos sólidos, con lo cual es necesario acelerar casi únicamente gases en la tobera, lo cual los vuelve muy eficientes y con un alto impulso.

Como decía más arriba, esta preparación se moldea en forma de barra hueca de propelente que es química y mecánicamente muy estable, tanto que requiere de ignitores de alta tecnología para arrancar, al punto tal que esos ignitores son una especie de motor-cohete en miniatura, ubicados en el "alma" hueca del motor, en la parte superior, apuntando hacia abajo y con salidas radiales hacia los costados. Esos ignitores generan las condiciones de temperatura y presión necesarias para el arranque de un motor de este tipo. En otras palabras: esto no arranca arrimándole un fósforo, es muy difícil hacer arrancar un motor sólido compuesto, cosa que los vuelve muy seguros, dentro de lo que se debe esperar. Por esto los motores recargables para aficionados emplean exclusivamente este tipo de propelentes. En alguna oportunidad hemos visto cómo un motor recargable marca "Aerotech" se negaba reiteradamente a arrancar, pese a estar usando los ignitores provistos por el fabricante... lo cual habla muy bien de esta firma en cuanto a seguridad.

Por otra parte, estos motores de combustible sólido descartables del tamaño de los empleados en el VLS de Brasil no se "cargan" en la plataforma de lanzamiento, sino que se fabrican como un conjunto y luego se los instala o une al cohete a servir, lo que implica que este cohete estaba "cargado" y listo para partir desde que estuvo conformado en su plataforma: es una nave 'viva' desde el momento en que se le acoplan los impulsores. El peligro de encendido, entonces, no aumentó por el mero hecho de acercarse al momento del lanzamiento, como puede ocurrir con motores de combustible líquido, los cuales se vuelven peligrosos una vez que han sido cargados de combustible.

Esta combinación de propelente sólido 'compuesto' e ignitores especiales es tan estable en el tiempo que son confiables para ser almacenados durante muchísimo tiempo (meses/años) inclusive dentro de submarinos o en silos, como se hace o se ha hecho con los proyectiles Polaris o con los misiles intercontinentales de la serie Minuteman, entre otros.

¿Y cómo se hace arrancar un ignitor de éstos, para a su vez hacer arrancar el motor cohete? Simple: esto se hace con corriente eléctrica, ya sea en la forma de un tren de pulsos que genera chispas de alta tensión, las cuales pueden ser ayudadas por una corriente de oxígeno gaseoso u óxido nitroso como oxidantes y algún otro gas como combustible (hasta podría ser propano/butano) liberados justamente en el alma del ignitor en el momento del arranque, o con un "sub-ignitor" de incandescencia, consistente en un fusible de tungsteno/constantán recubierto de materiales pirogénicos, como podría ser una combinación de aluminio y perclorato de potasio. En uno u otro caso, la corriente eléctrica necesaria es generada o controlada por dispositivos electrónicos QUE SON SUSCEPTIBLES DE FALLAR, o que pueden salirse de control por la generación INDESEADA o ACCIDENTAL de cargas de electricidad estática o por algún sistema o circuito en falla.

Si deseamos abonar la teoría del sabotaje hay muchos lugares en los cuales actuar, pero todo puede deberse a un lamentable accidente que ocurrió a eso de las 13:30 horas, cuando casi todo el mundo se había ido a almorzar y por esto murieron relativamente pocas personas.

Por otra parte, únicamente con un ensayo destructivo se podría determinar qué pasaría si arranca accidentalmente un solo motor con el cohete amarrado a la plataforma. Porque el arranque accidental o incidental de un motor es una cosa, pero el estallido de todo el conjunto es otra, que bien puede ser consecuencia del arranque accidental de un motor con el cohete en una situación diferente a la de despegue.

Por esto, en cuanto a accidente o incidente no impulso ni una ni otra idea, ya que cualquiera de las dos posibildades puede ser cierta, pero prefiero pensar en lo mejor, y adhiero a los comentarios del Sr. Frank Caldeiro en cuanto a que Brasil superará el incidente, hago votos para que todo salga bien siempre y para que contemos en breve con un país hermano con capacidad espacial, y llevaré en mi memoria a los hermanos caídos en Brasil en pos de lograr un nuevo horizonte científico.

Fuente: espacial.com

 
Mendoza, Argentina, 09 de Mayo de 2004.
 
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