Cuando pensamos en el lanzamiento de naves espaciales, las primeras imágenes que se nos vienen a la cabeza son las de algunos de los cohetes más poderosos del mundo. El Saturn V del programa Apolo, el Energia del transbordador soviético Buran o, incluso, los motores Rocketdyne RS-25 del Space Shuttle estadounidense, son algunos de los ejemplos clásicos. Un poco más cerca en el tiempo encontramos casos como el Falcon 9 de SpaceX, o el Super Heavy de la nave Starship, también de la firma de Elon Musk. Sin embargo, se han estudiado otros métodos de lanzamiento menos “convencionales”, como el del proyecto Eclipse de la NASA.

El mismo consistía de un sistema de remolque para enviar una nave reutilizable a la órbita terrestre baja, tirando de ella con un avión. Al llegar a una determinada altura, se cortaría el cable de arrastre para liberar el orbitador hacia su correspondiente misión. La idea era adaptar la modalidad utilizada para el vuelo de los planeadores pero, claro, llevándola a una escala completamente diferente.

Si bien el desarrollo estuvo a cargo de la NASA, la idea del proyecto Eclipse fue de Kelly Space & Technology (KST), una empresa aeroespacial privada que logró un contrato con la Fuerza Aérea de Estados Unidos. La iniciativa se desarrolló entre 1996 y 1998 en el Dryden Flight Research Center, en la Base Aérea Edwards de la USAF, y arrojó seis pruebas con resultados exitosos.

'Eclipse', un proyecto para remolcar naves espaciales

Para el proyecto Eclipse, la NASA utilizó el Convair F-106 Delta Dart para simular el orbitador de la nave espacial a remolcar. El viejo interceptor de la Fuerza Aérea estadounidense ya se encontraba fuera de servicio operativo, por lo que desde mediados de los años 80 se le aplicaron modificaciones para convertirlo en un dron —bajo la denominación QF-106—, y utilizarlo en prácticas de tiro.

Lógicamente, la aeronave tuvo que someterse a una serie de importantes modificaciones. En primera instancia, debió ser nuevamente certificada para ser volada manualmente; en tanto que se reforzaron puntos clave del fuselaje para soportar las cargas propias del remolque. Pero, sin dudas, el cambio más notorio fue la inclusión del punto de anclaje donde se enganchaba la línea que lo unía al avión encargado de remolcarlo. El mismo se colocó sobre la nariz, por delante de la carlinga.

La elección del QF-106 no se dio por casualidad. El diseño de ala en delta y su carga alar relativamente alta lo hicieron ideal para obtener los datos necesarios por parte de Kelly Space & Technology para desarrollar un vehículo orbital reutilizable y de bajo coste. Una vez concluidas las modificaciones necesarias, la NASA renombró la aeronave como Eclipse Experimental Demonstrator-01, o EXD-01.

El punto de anclaje para el cable de remolque en el EXD-01. Foto: NASA.

En tanto que se eligió un Lockheed C-141 Starlifter levemente modificado como vehículo remolcador. Todo el equipamiento necesario para “tirar” del EXD-01 se ubicó en la bahía de carga, a la cual se le retiró el portón trasero. Según explicó la NASA, en los primeros vuelos de prueba se utilizaron dispositivos generadores de humo en sus alas para estudiar los vórtices de la estela mientras remolcaba al interceptor modificado.

Por último, el “cable” utilizado para conectar las dos aeronaves fue una cuerda de casi 305 metros de extensión. La misma se fabricó con materiales sintéticos habitualmente utilizados para fines marítimos. Además, en las primeras pruebas de remolque se añadieron correas de nailon para reforzar la sección central de la línea y favorecer la amortiguación.

Para liberarse del cable, el piloto del EXD-01 tenía un interruptor especial adaptado al mando de la aeronave. En tanto que la propia línea incorporaba un “eslabón rompible”, diseñado para soltarse en caso de que se le ejerciera demasiada presión y así proteger la integridad de las dos aeronaves involucradas en el experimento.

Pruebas exitosas para la NASA

Entre diciembre de 1997 y febrero de 1998, la NASA realizó seis vuelos de remolque exitosos con un Lockheed C-141 Starlifter y el EXD-01.

Durante el proyecto Eclipse no solo se realizaron pruebas de vuelo. También se trabajó exhaustivamente en el simulador y con distintos test en tierra para establecer procedimientos de seguridad en caso de que el despegue debiera abortarse. Pero la verdadera prueba de fuego llegó el 20 de diciembre de 1997, cuando se completó la primera prueba de vuelo remolcado.

Según explica The Aviation Geek Club, el motor del EXD-01 se colocó en ralentí, mientras el Lockheed C-141 Starlifter avanzó lentamente hasta darle unas 6.000 libras de tensión a la cuerda de remolque. Posteriormente se quitaron los frenos del remolcador y, a medida que fue ganando potencia, se liberaron lentamente los del interceptor modificado.

De esta forma se logró que ambas aeronaves puedan carretear en simultáneo; y una vez que el remolcador despegó, el EXD-01 permaneció en la pista hasta llegar a una velocidad superior a los 300 kilómetros por hora.

Con los dos aviones ya en el aire, se realizaron distintas pruebas para estudiar la maniobrabilidad del vehículo “atado”, así como la turbulencia y los ángulos de subida, entre otros parámetros. Finalizado el experimento, el vehículo de pruebas se liberó a unos 3.000 metros de altura y encendió su motor para llegar a la pista de aterrizaje.

En total se realizaron seis vuelos de pruebas, siendo el último de ellos en 1998. Todos fueron exitosos y permitieron probar el sistema de lanzamiento remolcado ideado por KST y puesto en práctica por la NASA.

Una tecnología interesante, que posiblemente nunca se use

Lo llamativo de esta colaboración entre la NASA, la USAF y KST, es que el sistema de remolque para lanzar naves al espacio aún no se ha implementado activamente. Los datos obtenidos aseguran que la utilización de este método es factible, pero hasta el momento no se han visto casos de uso real. De hecho, Kelly Space & Technology lo ha patentado como parte de un proyecto más importante llamado Astroliner.

El mismo consistía en el desarrollo de un avión espacial, muy parecido al orbitador del Space Shuttle, remolcado por un Boeing 747 hasta una altura de entre 7.500 y 12.000 metros. Una vez allí, encendería sus motores para llegar hasta la órbita terrestre baja y liberaría una carga de satélites. En el reingreso, la nave planearía como el transbordador espacial, pero el piloto podría encender un turborreactor a los 9.000 metros de altura para volar a su pista de aterrizaje designada.

Está lejos de ser lo mismo, pero lo más cercano que hemos visto a este método es el que utiliza Virgin Galactic con su nave capaz de viajar al filo del espacio. La gran diferencia es que, en lugar de que se la remolque con un cable, viaja acoplada a una nave nodriza de doble fuselaje que la suelta en pleno vuelo para que encienda su propulsor.

Lo cierto es que el proyecto Eclipse forma parte de los tantos experimentos que la NASA ha afrontado a lo largo de su riquísima historia. Si quieren conocer más al respecto, puede leer la siguiente monografía oficial de la agencia espacial estadounidense, firmada por Tom Tucker y publicada en el año 2000.

Todas las fotos, extraídas de la Dryden Flight Research Center Photo Collection de NASA.