Accidentes en exploración submarina y espacial
Toda pérdida humana es lamentable, pero este riesgo es parte del precio que deben pagar quienes desean incursionar como pioneros en terrenos poco o insuficientemente explorados en el espacio exterior o en el fondo del mar”, escribe Vicente Aboites.
Los seres humanos tenemos la capacidad de vivir solo en condiciones físicas muy restringidas de temperatura, presión, humedad y otras. Por ejemplo, el primer ascenso a la montaña más alta del planeta, el Everest, realizado el 29 de mayo de 1953 requirió de equipo especial para proporcionar oxígeno suplementario a los ahora famosos alpinistas Edmund Hillary y Tenzing Norgay. Sin embargo, las fronteras tecnológicamente más exigentes y riesgosas que enfrentan los seres humanos son la exploración submarina y la exploración espacial.
Esto debido precisamente a que se deben de diseñar naves e instrumentos que les permitan a los seres humanos mantenerse con vida a pesar de que las condiciones externas a las naves sean totalmente inadecuadas para la vida humana.
La lista de accidentes submarinos y espaciales es enorme. Cuatro ejemplos famosos y Temasrepresentativos son los siguientes:
1.-El 12 de agosto de 2000, el submarino nuclear Kursk K-141, representando la tecnología submarina y nuclear más avanzada del momento del mundo, tuvo un accidente que mató a toda su tripulación, 118 muertos.
2.-El 22 de mayo de 1968, el submarino nuclear estadounidense USS Scorpion, desapareció causando 99 muertes.
3.-El 29 de enero de 1986, la nave espacial norteamericana Challenger, explotó segundos después del lanzamiento matando a su tripulación de siete miembros.
4.-El 30 de junio de 1971, la tripulación de la nave Soyuz 11 soviética, murió tras desacoplarse de la estación espacial Salyut 1 después de una estancia de tres semanas.
Es importante subrayar que en los casos anteriormente mencionados, y en muchísimos otros casos aquí no citados, las agencias nacionales de los países involucrados fueron las responsables del diseño y operación de las naves utilizando amplios recursos nacionales y la más avanzada tecnología disponible, pero aun así han ocurrido numerosos accidentes.
Desde hace algunos años, emprendedores privados han incursionado en la exploración espacial y submarina. Esto no debería de sorprendernos ¡Los hermanos Wilbur y Orville Wright diseñaron y financiaron de modo privado el primer aeroplano del planeta el cual realizó su primer vuelo el 17 de diciembre de 1903! Y también, ¡El holandés, Cornelius Drebbel en 1661, inventó el primer submarino! Dos casos modernos famosos de naves desarrolladas por la iniciativa privada son los siguientes:
1.-El 15 de septiembre de 2021, la cápsula Crew Dragon de la empresa SpaceX despegó del Centro Espacial Kennedy, en Florida, llevando a bordo y con destino a la órbita terrestre, a la primera tripulación totalmente privada de la historia.
2.-La empresa Ocean Gate fundada por el emprendedor Stockton Rush, diseño el submarino Titan para llevar turistas a 3,800 metros bajo el nivel del mar para visitar el naufragio del transatlántico Titanic hundido el 15 de abril de 1912. Este submarino sufrió una implosión catastrófica el 18 de junio de 2023 en donde murieron sus cinco tripulantes incluido su fundador.
La implosión del Titan ha causado mucha controversia. Para tener la máxima resistencia a la presión exterior, el diseño de la cápsula que contiene a los tripulantes debería de ser esférica, sin embargo, construir una cápsula de titanio esférica suficientemente grande para acomodar a cinco tripulantes es extremadamente complicado y costoso. Debido a esto se optó por un diseño cilíndrico de fibra de carbono rematado por hemisferios de titanio. Este diseño permitía tener mayor espacio interior logrando un diámetro interno de 1.4 metros y una longitud de 2.4 metros, así mismo había una ventana de acrílico de 38 centímetros en uno de los hemisferios para permitir a los tripulantes disfrutar el espectáculo submarino.
Un submarino a 3,800 metros de profundidad soporta una presión externa de aproximadamente cuatrocientas veces la presión atmosférica a nivel del mar. Durante una implosión las superficies de la nave se colapsan a una velocidad aproximada de 2,414 Km/hr, o 670 metros por segundo (recordemos que Mach 1 es la velocidad del sonido a nivel del mar, que corresponde a 1,225 Km/hr, por tanto, la velocidad de colapse de las paredes del submarino es de casi Mach 2, que es una velocidad típica de un avión caza militar supersónico). Colapsar radialmente el cilindro del submarino de 1.4 metros de diámetro tomará por tanto un tiempo de 0.7/670 = 0.00104 segundos, que es 1.04 milisegundos (ms).
Considerando que la velocidad de respuesta de un humano (desde que se recibe un estímulo hasta que se actúa) en el mejor de los casos es de 150 milisegundos -lo cual es típico de un piloto de Fórmula 1 o de un atleta olímpico de esgrima- podemos ver que los tripulantes del submarino Titan no pudieron haberse percatado de lo ocurrido, desde el punto de vista humano lo acontecido fue un evento realmente instantáneo. Por otra parte, una de las leyes de los gases ideales, llamada Ley de Gay-Lussac, establece que a volumen constante, en un gas ideal la temperatura y presión son proporcionales: T ~ P. Es decir, si aumenta la presión, aumenta la temperatura.
Por tanto, considerando que la presión interior del submarino es de una atmósfera y la presión final al colapsar es de 400 atmósferas, habrá un incremento semejante en la temperatura interior y ésta pasará de, digamos, 25 °C a 10,000 °C en un milisegundo, sin embargo, debido a la alta concentración de vapores de hidrocarbono en la atmósfera del submarino es probable que este gas también haya explotado.
Es decir, en un milisegundo, los tripulantes del submarino ¡sin que se dieran cuenta de ello! fueron carbonizados y solo quedaron sus cenizas esparcidas en el fondo del océano. Desde luego, los burdos cálculos anteriores (llamados entre ingenieros y científicos; “de reverso de hoja de papel”) solo proporcionan valores aproximados que -aun así- permiten tener una idea general de la situación.
Sabemos que el submarino Titan tenía sistemas automáticos de seguridad tales que, por ejemplo, al quedarse sin comunicación con la nave matriz, inmediatamente sería expulsado a la superficie. Una implosión catastrófica explica por qué ninguno de los sistemas de seguridad se activó.
Toda pérdida humana es lamentable, pero este riesgo es parte del precio que deben pagar quienes desean incursionar como pioneros en terrenos poco o insuficientemente explorados en el espacio exterior o en el fondo del mar.
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