El transbordador espacial Moonraker

Últimamente están reponiendo en CMT varias películas de James Bond. Ayer emitieron Moonraker, de la que ya comenté algo en otra ocasión. Si recordáis el inicio de la peli, vemos como uno de los transbordadores espaciales Moonraker, es transportado en el aire por un Boeing 747. Los sicarios del villano de turno se cuelan en la lanzadera, encenden los motores principales, se desenganchan del avión (que explota al recibir el chorro de los propulsores), y se la llevan volando a algún lugar secreto. Sin embargo esto nunca podría ocurrir en realidad.

Cuando se transporta un aparato de este tipo, se hace con sus depósitos vacíos. Y por una buena razón ¿Recordáis el artículo sobre las misiones Apolo? Ahí os mencionaba que el mantra a repetir es «la masa es nuestra enemiga». Pues bien, lo mismo ocurre aquí. Lo que interesa es trasladar el transbordador, y sólo el transbordador. Sin carga ni combustible; en definitiva, sin masa innecesaria.

Bueno, uno podría pensar que el villano ha hecho los preparativos necesarios. Y aunque sería justo preguntarse cómo es que los pilotos del 747 no se dan cuenta de que el transbordador pesa más de lo que debería, en realidad tenemos otro problema.

Y es que el principal motivo por el que eso no puede ocurrir, es porque en un transbordador espacial, el combustible de los motores principales proviene únicamente del enorme tanque externo, que se desprende una vez deja de ser necesario. ¿Cómorr? ¿Entonces como maniobra y vuelve sin él? pensaréis muchos.

Bueno, el famoso transbordador espacial tiene varios sistemas de propulsión. Por un lado tenemos los motores principales, llamados SSME (de Space Shuttle Main Engines), cuya salida de gases son las conocidas tres toberas que tiene en la cola. Como he mencionado, el SSME extrae el combustible únicamente del tanque externo, y sólo se utiliza para despegar y poner la nave en órbita.

Por otro lado tenemos el sistema de maniobra orbital, abreviado OMS (de Orbital Maneuvering System). El OMS es el encargado de propulsar la nave una vez está en órbita, ya sea para alterar ésta, o para abandonarla (y comenzar la reentrada). La salida de gases del OMS son dos toberas situadas también en la cola, pero más pequeñas que las del SSME, montadas a los lados de la tobera central de éste (en unos módulos que parecen «chepas»). Son fácilmente visibles si miráis detenidamente una imagen de la cola del transbordador.

Finalmente tenemos el sistema de control a reacción, abreviado RCS (de Reaction Control System), que consiste en varios propulsores pequeñitos, situados en el morro y la cola (junto a los del OMS), y proporciona al transbordador la capacidad de rotar sobre sus tres ejes. Fijaos que tanto el SSME como el OMS, únicamente proporcionan empuje hacia delante, por lo que es necesario un sistema que haga girar el aparato, ya que en el espacio los alerones son inútiles al no haber aire (bueno, en realidad, las toberas del SSME pueden variar un poco su inclinación, pero además de ineficientes para hacer girar la nave, recordad que no están operativos sin el tanque externo).

Bien, así que vemos que los motores principales (que son los que claramente se encienden en la peli) no pueden usarse sin el tanque externo. Nuevamente uno podría pensar que las Moonraker podrían tener un diseño algo diferente al del transbordador de la NASA, y que los SSME de ellas podrían alimentarse también de tanques internos. Pero aparentemente no hay ningún motivo para ello (aunque las Moonraker las fabricaba el villano de la peli, el robo de una de ellas no formaba parte de su plan maestro, siendo algo ejecutado a posteriori tras detectar un problema, como le cuenta él mismo a Bond, en la clásica escena de «villano megalómano cuenta su plan maestro al héroe capturado»). Además, tendríamos otro problema más.

Contra lo que podrían pensar muchos, el transbordador espacial no está diseñado para volar en la atmósfera, sino para realizar un descenso controlado. Tras la reentrada, el transbordador no utiliza ningún propulsor (de hecho, quema el combustible sobrante para evitar si inflamación accidental), simplemente planea durante su descenso. Y «eso no es volar, es caer con estilo» (no-premio para el que identifique la cita).

Ciertamente, el hecho de que pueda planear, nos indica que con propulsión adecuada, podría volar. Pero por el propio diseño y propósito del transbordador, el gasto de combustible sería enorme. Existen dos parámetros en aeronáutica llamados rendimiento aerodinámico y coeficiente de planeo (no sé si los términos en castellano son así ¿hay algún aeronauta en la sala?). El rendimiento aerodinámico es la relación entre la sustentación (la fuerza hacia arriba) y el empuje (la fuerza que proporciona el motor), y el coeficiente de planeo es la relación entre la distancia horizontal recorrida por un planeador y la distancia vertical descendida. Resulta que aunque son conceptos diferentes, numéricamente son iguales. Así, un aparato con un coeficiente de 10 (por ejemplo), necesita un empuje igual a 1/10 de su peso para mantenerse en el aire, y si no tiene propulsión y planeara, recorrería 10 m por cada metro que descendiera. Estos parámetros, como es fácil comprender, dependen de entre otras cosas, de la velocidad del vehículo, de su inclinación y de la posición de sus superficies móviles.

Bien, como el transbordador espacial está diseñado principalmente para vuelos orbitales, y no para volar, su coeficiente de planeo no es muy grande, oscilando entre 1 durante la reentrada y 4,5 al aterrizar. Comparadlo con el de un 747 a velocidad de crucero, que es de 17, o el del desaparecido concorde, que es de 7, también a velocidad de crucero (durante el aterrizaje disminuye hasta 4,35, algo menor que el del transbordador). Así, en el mejor de los casos, habría que proporcionar un empuje equivalente a algo menos de la cuarta parte de su peso. Y eso supondría un gasto enorme de combustible. Combustible que habría que meter en algún sitio, sin que el personal de tierra y los pilotos del avión lo noten. Y eso suponiendo que la Moonraker tenga un diseño poco convencional y pueda alimentar el SSME sin tanque externo.

En fin, no se puede decir que sea físicamente imposible, pero como veis, es bastante improbable.