Beach Abort

Un sistema de escape en lanzamiento existe para una sola cosa: separar deprisa la cabina tripulada del cohete que la lleva cuando ese cohete deja de ser un vehículo y se convierte en un depósito de propulsante a punto de explotar. En Mercury esa función la cumplía una torre reticular montada sobre la cápsula, con un motor de combustible sólido en lo alto que, al encenderse, tiraba de la nave hacia arriba y hacia un lado, lejos de la columna de fuego.

Dentro de ese cometido general, la variante más exigente no es la que ocurre en pleno ascenso, sino la que ocurre antes de que el cohete se haya movido. Un fallo a gran altura deja margen: la nave ya lleva energía, hay tiempo para desplegar paracaídas y hay mar abierto por delante. Un fallo en la rampa, en cambio, no deja nada. La cápsula está parada, a pocos metros del suelo, encima de un lanzador cargado; el sistema de escape tiene que darle en un instante toda la altura y todo el alcance que necesita para abrirse los paracaídas y caer en el agua antes de que el paracaídas siquiera termine de inflarse. Esa condición, el «off-the-pad abort», es la que define el tamaño del motor de escape y la que decide si la torre es un adorno o un salvavidas.

De ahí que el ensayo no pudiera hacerse sobre el papel. Había que encender una torre real sobre una nave real, sin cohete debajo, y ver la secuencia entera: encendido, ascenso, desprendimiento de la torre, apertura del paracaídas de frenado, apertura del principal, amerizaje, flotación y rescate. Cualquier eslabón que fallase en esa cadena convertía el escape en un accidente distinto pero igual de mortal.

El artefacto que se ensayó consistía en una estructura tubular montada por encima del escudo aerodinámico de la cápsula y, en su extremo, un motor de propulsante sólido con tres toberas orientadas de forma que el empuje pasara junto a la nave sin quemarla y con una ligera inclinación que apartara el conjunto de la vertical de la rampa. El motor lo fabricaba la Grand Central Rocket Company, en Redlands (California), y su comportamiento fue objeto de una campaña de calificación aparte: el Arnold Engineering Development Center lo probó para verificar el encendido en altitud y determinar la curva de presión de cámara frente al tiempo, y en el túnel aerodinámico de altitud del Lewis Research Center se dispararon tres motores de escape sobre un modelo de nave en condiciones equivalentes a gran altitud, uno de ellos sobre una balanza de cuatro componentes para medir la desalineación del empuje. Esos ensayos se completaron a finales de julio de 1960 y concluyeron que el motor cumplía los requisitos operativos.

La preocupación por la desalineación no era teórica. En el primer ensayo a escala real de una situación de aborto en rampa, realizado en Wallops Island por la Pilotless Aircraft Research Division del centro Langley con una nave de peso y tamaño reales, el vuelo fue esencialmente recto durante los primeros cincuenta pies y después la nave cabeceó dando varias vueltas hasta impactar a poca distancia de la orilla. La causa se localizó en la pérdida del inserto de grafito de una de las tres toberas del cohete de aborto, que desvió el empuje. Fue una lección temprana y barata sobre lo poco que hace falta para que un sistema de escape lance la cápsula en la dirección equivocada.

Antes del vuelo de mayo hubo, por tanto, una escalera de pruebas en la misma playa. Tras aquel primer intento fallido se hizo un vuelo de aborto en rampa con una maqueta estructural («boilerplate») equipada ya con la versión de producción de la torre y del cohete de escape; ese vuelo, exitoso, fue el primer ensayo operativo del motor de Grand Central. Después vino un segundo ensayo de playa con otra maqueta, esta vez instrumentada para medir nivel de presión sonora y vibración, cuyo objeto era conocer el ambiente acústico y vibratorio al que se sometía la cápsula durante el disparo del cohete de aborto; sus resultados quedaron recogidos en un memorando interno de Langley fechado en octubre de 1959. Aquella serie de disparos desde la playa fue, literalmente, la antesala de la campaña Little Joe, en la que el mismo sistema se probaría ya en vuelo y con el cohete portador correspondiente.

El nombre de la misión procede de ahí: «beach abort», aborto de playa, porque la rampa era la arena de Wallops Island y el escenario del ensayo, el frente del Atlántico. La expresión se acuñó para distinguir esos disparos del aborto que se ensayaría en vuelo con los Little Joe y del que, llegado el caso, ocurriría de verdad en Cabo Cañaveral.

El 9 de mayo de 1960 se lanzó desde Wallops Island la primera nave de producción de McDonnell, con su propio cohete de escape como única fuerza propulsora. La designación oficial del ensayo fue «beach-abort test» y sus objetivos, tal como se enunciaron, la evaluación del rendimiento del sistema de escape, del sistema de paracaídas y amerizaje y de las operaciones de recuperación en una situación de aborto desde la rampa.

La secuencia se desarrolló como estaba prevista. La torre encendió y elevó la cápsula desde el nivel del suelo hasta un apogeo del orden de 751 metros, con una velocidad máxima de 436 metros por segundo; el conjunto describió un arco corto hacia el mar, la torre se desprendió, se desplegó el sistema de paracaídas y la nave amerizó a unos 0,97 kilómetros del punto de lanzamiento. El vuelo entero, desde el encendido hasta el contacto con el agua, ocupó un minuto y dieciséis segundos: la brevedad es precisamente el rasgo que define este tipo de ensayo, porque un aborto en rampa se juega en ese puñado de segundos.

La recuperación formaba parte del ensayo con el mismo rango que el vuelo. Un helicóptero del Cuerpo de Marines localizó y recogió la cápsula diecisiete minutos después del despegue, un tiempo que interesaba tanto como el apogeo: en un aborto real habría un astronauta dentro, y el procedimiento de rescate tenía que estar cronometrado y ensayado, no improvisado.

El ensayo se calificó de exitoso. La nave voló, la torre funcionó, los paracaídas se abrieron, la cápsula flotó y el helicóptero la sacó del agua; los cuatro elementos que se querían comprobar respondieron. La cápsula número 1 volvió después a la planta de McDonnell para un ensayo de integridad, lo que dice bastante del estado en que llegó.

La reserva quedó en el desprendimiento de la torre: la distancia de separación entre torre y cápsula resultó insuficiente. En un aborto en rampa la torre debe alejarse limpiamente y caer lejos, porque la cápsula viene detrás y va a abrir paracaídas en ese mismo volumen de aire. El asunto no se cerró con el ensayo: la separación segura de la nave respecto del lanzador y del propio sistema de escape fue objeto de estudios extensos de Space Task Group, Convair-Astronautics, Space Technology Laboratories, McDonnell y el Marshall Space Flight Center, recogidos en documentos internos del proyecto sobre la distancia de separación en Mercury-Redstone, su dispersión estadística y la excentricidad del empuje del cohete de escape respecto del lanzador Atlas.

Ese es, en realidad, el valor duradero del Beach Abort: no tanto haber demostrado que el sistema funcionaba —cosa que se daba casi por descontada— como haber medido con qué márgenes lo hacía y haber puesto números a lo que hasta entonces eran estimaciones.

Siete meses después del vuelo de Wallops, el modo de aborto ensayado se activó sin que nadie lo pidiera. El 21 de noviembre de 1960, en el intento de lanzamiento de Mercury-Redstone 1, el motor del Redstone se apagó justo después del encendido, con el cohete todavía sobre la rampa, y el sistema de escape se disparó y salió despedido de la cápsula. La torre voló sola; la nave, en lugar de ser arrancada, se quedó donde estaba, encima de un lanzador cargado, y desplegó su paracaídas sobre la propia rampa. Fue el episodio conocido en el programa como el vuelo de cuatro pulgadas.

El contraste con el Beach Abort explica por qué el ensayo de mayo había sido necesario y, a la vez, por qué no bastaba. En la playa la secuencia se había ejecutado en el orden correcto y con la cápsula solidaria a la torre; en Cabo Cañaveral se ejecutó fuera de orden, con la torre desprendiéndose antes de tirar de nada. El sistema de escape hizo lo que su temporizador le mandó, y lo que quedó al descubierto no fue el motor de Grand Central sino la lógica que decidía cuándo debía encenderse y en qué secuencia debían separarse los elementos. De ahí salieron correcciones que se aplicaron antes de que la serie tripulada llegase a volar, y por eso el aborto en rampa se ensayó de nuevo, ya integrado en la cadena de mando del vehículo, en la campaña de vuelos de calificación que precedió a los vuelos con astronauta.

La nave que voló el Beach Abort tuvo una segunda vida como pieza de museo. Tras el ensayo de integridad en McDonnell, la cápsula Mercury número 1 —la primera de la serie de producción y la única que voló sin cohete debajo— acabó expuesta en el New York Hall of Science, en Corona Park (Nueva York), suspendida del techo y con una torre de escape acoplada cuya procedencia no está documentada. Es un detalle menor y muy propio de la museografía espacial de la época, pero conviene anotarlo: la torre que hoy se ve sobre esa cápsula no es necesariamente la que la levantó de la arena de Wallops Island.

En el censo de vuelos de Mercury, el Beach Abort ocupa un lugar peculiar. No fue un lanzamiento orbital ni suborbital en el sentido habitual, no llevó lanzador y no persiguió altitud ni velocidad: fue un ensayo de un subsistema llevado al límite de su envolvente más desfavorable. Precisamente por eso suele quedar fuera de las listas de misiones y aparece apenas mencionado en los relatos del programa, que saltan de los Little Joe a los Mercury-Redstone tripulados.

Sin embargo, sin ese minuto y dieciséis segundos de vuelo el programa habría entrado en la fase tripulada sin haber comprobado nunca, de extremo a extremo, la única maniobra que podía salvar a un astronauta en el peor momento posible: el que transcurre entre el encendido del lanzador y el instante en que la nave empieza a moverse. El Beach Abort es, en ese sentido, uno de los ensayos más baratos y más rentables de todo el Proyecto Mercury.