domingo, 5 de abril de 2020

Hablamos de aeronaves gigantes en forma de V, el espacio y las luces de Phoenix con el fundador de JP Aerospace

Hablamos de aeronaves gigantes en forma de V, el espacio y las luces de Phoenix con el fundador de JP Aerospace
Después de años de volar aeronaves exóticas, la compañía planea crear plataformas orbitales masivas y aeronaves en forma de V que flotan lentamente hacia el espacio.
Por Brett Tingley


Crédito: JPAerospace.com

El espacio es claramente la frontera final para las fuerzas armadas estadounidenses, como quedó claro por la reciente creación de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos. El establecimiento de la nueva rama de las fuerzas armadas de los Estados Unidos ha sido controvertido, al igual que varias declaraciones aparentemente extrañas sobre las oscuras capacidades de combate espacial de Estados Unidos y sus adversarios. A pesar de la controversia, es innegable que el dominio espacial desempeñará un papel cada vez más importante en los ejércitos y las economías del siglo XXI.

Por esa razón, las nuevas empresas revolucionarias de vuelos espaciales, como SpaceX, y compañías más establecidas, como Boeing y Lockheed Martin, están trabajando para ampliar el acceso a los vuelos espaciales basados ​​en cohetes e incluso a los vehículos de lanzamiento reutilizables. Si bien estas compañías de alto perfil tienden a obtener la mayor parte de la prensa con lanzamientos espectaculares, y en el caso de SpaceX, aterrizajes espectaculares, hay otra compañía aeroespacial revolucionaria, JP Aerospace (JPA), que ha estado explorando durante años un producto potencialmente más simple, más barato, y una forma más segura de llegar al espacio exterior a través de aeronaves orbitales.

The War Zone habló recientemente con el fundador de JP Aerospace, John Powell, para discutir la enorme nave de ciencia ficción de la compañía, así como la promesa de usar naves más ligeras que el aire para poner en órbita naves espaciales, la posibilidad de incluso construir "ciudades flotantes" en el borde del espacio "y más.

¿Por qué dirigibles?

John Powell fundó JP Aerospace a fines de la década de 1970 para desarrollar métodos nuevos y más asequibles para llegar al espacio utilizando vehículos más livianos que el aire. Con los años, la compañía ha desarrollado una amplia gama de globos y vehículos inflables que pueden alcanzar altitudes extremas para lograr diversos objetivos. La firma también se asocia ampliamente con instituciones educativas para permitir a los estudiantes crear pequeños satélites del tamaño de una pelota de ping pong llamados PongSats, que se vuelan a bordo de naves de JPA. Eventualmente, la compañía apunta a desarrollar una infraestructura completamente nueva para permitir que las naves rutinarias, seguras y eficientes en forma de V más ligeras que el aire floten lentamente hacia el espacio.

Crédito: amazon.com
En su libro de 2008 Floating to Space: The Airship to Orbit Program, Powell escribe que gran parte de la tecnología de vuelo espacial actual del mundo todavía se basa en la tecnología de misiles de la carrera espacial de la era de la Guerra Fría cuando el dinero no era un problema y los peligros de lanzar cohetes fueron aceptados como inevitables. Como tal, Powell dice que la tecnología actual de vuelos espaciales en todo el mundo es "demasiado costosa, demasiado peligrosa, tiene un ejército listo, lleva muy poco y nunca abrirá la frontera espacial", y agregó:

Las estimaciones actuales de la NASA requieren diez años y diez mil millones de dólares para crear una nave que sea más pequeña y menos capaz que el transbordador espacial existente. El programa espacial ruso se ve obstaculizado por enormes problemas económicos. Los chinos ahora se están uniendo a la comunidad espacial; sin embargo, están décadas atrás. Todos estos esfuerzos son solo mejoras en la tecnología existente, grandes cohetes disparados al espacio. La atención se centra en materiales más ligeros, motores más eficientes y una mejor electrónica. Esto está afinando. El ajuste fino no crea un cambio dramático.

Para crear realmente un nuevo paradigma de vuelo espacial, escribe Powell en el libro, necesitamos una forma de llegar al espacio que sea mucho menos costosa y no requiera la infraestructura masiva necesaria para lanzar lo que todavía son esencialmente misiles balísticos. Ahí es precisamente donde entran las aeronaves para actuar.


Un ascendedor aeroespacial JP de 175 pies que realiza una prueba de flotación en el hangar. (JP Aerospace)

Powell le dijo a The War Zone que la principal ventaja que puede ofrecer una nave más ligera que el aire es la reducción masiva en el tamaño y el peso necesarios para que un vehículo llegue al espacio, diciendo:

Cuanto más alto comience, más pequeño debe ser su cohete. Piense en la Space Ship Two de Virgin Galactic, o en el vehículo de lanzamiento orbital Pegasus. Ambos obtienen una gran ventaja al lanzarse desde un avión. Piense en una aeronave orbital como un lanzamiento aéreo, pero en lugar de disparar el cohete a solo 50.000 pies, lo hace a más de 200.000 pies.

Además de las reducciones en el tamaño del cohete y el volumen de combustible, Powell agrega que las naves espaciales lanzadas por aeronaves también se hacen mucho más seguras y eficientes al transportar menos combustible, explicando:

El mayor peligro de los vuelos espaciales es la alta tasa de liberación de energía. Pones a seis astronautas en el tanque de explosivos líquidos más grande del planeta y luego lo enciendes. Seis minutos después están en el espacio. ¿Te gustaría volar a Nueva York de esa manera? Un 747 no quema todo su combustible en unos momentos y arroja a los pasajeros por el cielo, lo quema lentamente durante el transcurso de todo el viaje. Puede hacer esto porque el avión está apoyado por el aire con sus alas. 
La delgada atmósfera en el borde del espacio soporta la aeronave mientras acelera durante días para alcanzar la velocidad orbital. Es a la vez una nave flotante y un ala voladora. 
En lugar del escenario actual de 'oh no, un motor falló, todos mueren', usted tiene un 'oh no, un motor falló, alguien regrese y trabaje en ello, tenga una reunión, si no podemos solucionarlo en unas pocas horas tendremos el "escenario" hay que ir a casa. Las aeronaves en órbita pueden cambiar la naturaleza misma de los viajes espaciales.

Para cambiar la naturaleza de los viajes espaciales, Powell y JPA han reunido lo que llaman el programa Dirigible a la órbita.

El programa de dirigible a la órbita

El plan de JP Aerospace para el programa de dirigible a órbita consta de tres etapas. Durante la primera etapa, una gigantesca aeronave en forma de V como el JP Aerospace Ascender se eleva desde la superficie de la Tierra a una altitud de alrededor de 140.000 pies.


Las tres etapas del programa ATO. (JP Aerospace)

Allí, la aeronave Ascender atracaría con una estación espacial que se asemeja a una estrella de mar conocida como Estación Dark Sky. JP Aerospace visualiza estaciones Dark Sky con brazos de 2 millas de longitud que servirían "no solo como puerto para la aeronave orbital sino también como centro de investigación, sitio de construcción y destino turístico". JPA llama a estas estaciones conceptuales "ciudades en el borde del espacio" y las previsiones de JPA del Bloque Cuatro de la Estación Dark Sky albergarían a 35 miembros de la tripulación y tendrían espacio para 70 pasajeros.


Arte conceptual de Dark Sky Station. (JP Aerospace)



Powell le dijo a The War Zone que JP Aerospace ya ha realizado vuelos de plataformas a pequeña escala de la Estación Dark Sky. Ya, algunos de los vuelos de JPA han batido los récords mundiales de altitud, dijo, y agregó:

De hecho, solo hay una aeronave para alcanzar esas altitudes, esa es nuestra aeronave en tándem que voló a 95.085 pies en 2011. La única otra aeronave que se ha acercado fue la aeronave 'HiSentinel' de los institutos de investigación del suroeste [que] voló a 74.000 pies en 2005, pero falló momentos después de alcanzar esa altitud y nunca fue encontrado. Ha habido posteriores HiSentinels que han volado a altitudes más bajas. También volamos una aeronave tándem de escala ½ a 80.000 pies en 2010.

Un vuelo de un banco de pruebas de Dark Sky Station a pequeña escala. (JP Aerospace)

La tercera fase del programa ATO planeado se lanzaría directamente desde la estación Dark Sky. Una aeronave orbital en forma de V de hasta 2.000 pies de longitud saldría de la estación atmosférica superior y volaría a la órbita utilizando un elevador flotante y una propulsión híbrida química/eléctrica. Estos vehículos orbitales que JP Aerospace imagina serían demasiado grandes y livianos para volar en la atmósfera inferior y tendrían que ensamblarse en la Estación del Cielo Oscuro, donde las presiones atmosféricas son mucho más bajas.

Gracias a la aceleración orbital, esta aeronave final se volvería hipersónica, alcanzando velocidades de hasta 17.500 millas por hora (cerca de Mach 23) mientras recorre sus propias ondas de choque a través de la atmósfera superior. Ya en la década de 1960, la NASA estaba volando vehículos de reentrada más ligeros en forma de V a velocidades tan altas como Mach 7 a 96 millas sobre la superficie de la Tierra, por lo que hay al menos un precedente técnico para aviones inflables hipersónicos en altitudes extremas.


El parapente inflable de micrometeoroides (IMP) desarrollado en el Centro de Investigación Langley de la NASA. El avión inflable fue diseñado para volar a los alcances más altos de la atmósfera donde sería bombardeado con micrometeoritos. Los datos recopilados permitieron a los investigadores de la NASA determinar qué nivel de protección contra estos micrometeoritos se necesita para las naves espaciales. (NASA)

El objetivo final del programa ATO de JP Aerospace es crear la infraestructura para el viaje tripulado de la Tierra a la órbita, que consta de las tres etapas en el programa ATO. La introducción de las tripulaciones de vuelo obviamente también introduce un nivel completamente nuevo de complejidad y riesgo para el programa ATO, y hasta ahora JP Aerospace no ha realizado ningún vuelo tripulado a gran altitud. De hecho, Powell dice que no hay aeronaves tripuladas actualmente volando en el entorno espacial cercano.

Sin embargo, JP Aerospace está trabajando actualmente en un submarino tripulado para probar los sistemas de presurización y soporte vital que serían necesarios a bordo de una aeronave tripulada o la Estación Dark Sky que operan en altitudes cercanas al espacio.


El submarino Bellavia desarrollado por JP Aerospace. (JP Aerospace)

Obviamente, como señala Powell en su libro Floating to Space, construir la aeronave más grande del mundo jamás concebida no será una tarea fácil. Powell escribe que la construcción de estas aeronaves orbitales "no solo requiere muchas tecnologías nuevas, sino que también requiere que trabajen juntas". Los componentes y sistemas completos deberán diseñarse en gran medida desde cero.

Aún así, Powell afirma en Floating to Space que "imposible" simplemente significa que nadie lo ha hecho antes. "Mire de cerca algo que se hizo que resultaba ser imposible", escribe Powell, "muy a menudo la razón clave por la que se consideró imposible aún existe. El problema se resolvió de manera inesperada".


Imagen conceptual de la aeronave orbital JP Aerospace propuesta. (JP Aerospace)


Barreras dejadas para cruzar

JP Aerospace ha volado cientos de misiones, pero aún existen serios desafíos técnicos que se interponen en el camino de la compañía o cualquier otra empresa aeroespacial que desarrolle aeronaves orbitales completamente operativas o estaciones espaciales más livianas que el aire. Según Powell, aunque el desarrollo del programa ATO aún está a muchos años de su primer vuelo de una aeronave orbital de 2.000 pies, muchos de los conceptos requeridos para tal nave ya han sido probados por JPA o por otros laboratorios, explicando :

La pregunta número uno es: ¿puede un pequeño grupo como JP Aerospace abordar un proyecto tan grande y complejo? Respuesta: No tengo idea, pero hasta ahora todo bien. 
Los desafíos serios incluyen la reducción activa de la resistencia: incluso en el borde del espacio, la resistencia aerodinámica en el vehículo es considerable. La reducción activa de la resistencia, utilizando energía eléctrica para reducir la resistencia, ha existido durante décadas. Sin embargo, solo en los laboratorios nacionales. Necesitamos tomar esta tecnología y ponerla en el mundo real. 
Se han volado globos y otros inflables a Mach 10 en la atmósfera superior. La pregunta es: ¿pueden volar a Mach 24? 
Otra empresa importante es el gran tamaño de los vehículos. La aeronave orbital debe tener 6.000 pies de largo para ser lo suficientemente flotante y tener suficiente área de ala para sostenerla a la altitud donde llevará a cabo su quema de inserción orbital a 300.000 pies. El vehículo deberá construirse (al menos inflado) en la estación Dark Sky. Nadie ha construido nada en el cielo antes. 
Existen grandes problemas técnicos con una plataforma de gran altitud como la estación Dark Sky. Los brazos de la estación Dark Sky tendrán dos millas de diámetro. Todos los globos actuales de larga duración utilizan materiales avanzados de múltiples capas para sobrevivir en la atmósfera superior durante largas estadías. La estación Dark Sky empleará películas de baja tecnología y las reemplazará en vuelo cuando se deterioren. De esta manera, cambiamos el problema de larga duración de un problema de tecnología exótica a un problema de mantenimiento. Hemos logrado el movimiento de gas a gran altitud y el intercambio de globos en nuestros vuelos de investigación.

"Grandes triángulos negros"

Muchas de las imágenes de los vehículos de JP Aerospace, tanto en prototipo como en desarrollo, pueden resultar familiares para quienes conocen incidentes de supuestas aeronaves no identificadas en las últimas décadas. Además de nuestra entrevista con John Powell de JP Aerospace, le preguntamos a Powell cómo es posible que sienta, según su experiencia, que la USAF u otro cuerpo militar/gubernamental pueda estar operando más ligeros que el aire "negros" o no oficiales que podrían explicar algunos de estos avistamientos reportados.


Crédito: JP Aerospace.com

En los últimos años, se han realizado numerosas afirmaciones sobre presuntas aeronaves militares secretas, alentadas por la tradición popular y los incidentes de alto perfil. Después de todo, hay un precedente para tal nave, como los dirigibles silenciosos Silent Joe de la década de 1960 o el Northrop Grumman LEMV de la última década. A pesar de que no hay evidencia concluyente de que existan tales aeronaves, ha habido muchos informes no confirmados y anecdóticos que apuntan a que este es el caso.

A principios de la década de 1980, decenas de testigos presenciales afirmaron haber visto enormes aeronaves en forma de V que se movían lentamente en silencio a través de los cielos nocturnos sobre el Valle de Hudson en el estado de Nueva York. En el incidente de 1997 "Phoenix Lights", miles de testigos en Arizona, Nevada y el norte de México informaron haber visto una aeronave igualmente masiva y silenciosa. Los relatos varían, y algunos afirman que hubo dos juegos de luces separados combinados como un incidente, pero la mayoría de los testigos oculares informaron haber visto una nave gigante y silenciosa que tenía forma de V o triangular que pasaba por debajo de la región.


Un vuelo de prueba del JPA Ascender 9. (JP Aerospace)

El gobernador de Arizona en ese momento, Fyfe Symington, incluso presenció el incidente y luego le dijo a los periodistas que a pesar del hecho de que la Fuerza Aérea de los EE. UU. Identificó más tarde uno de los grupos de luces que se vieron durante el incidente como destellos lanzados por A-10 Warthogs durante los ejercicios de entrenamiento en Barry Goldwater Range, cree que vio algo completamente distinto:

Fui testigo de una enorme nave en forma de delta que navega silenciosamente sobre Squaw Peak, una cadena montañosa en Phoenix, Arizona. Fue realmente impresionante. Estaba absolutamente aturdido porque estaba girando hacia el oeste en busca de las lejanas Phoenix Lights. 
Para mi sorpresa, apareció esta aparición; este borde de ataque dramáticamente grande y muy distintivo con algunas luces enormes viajaba por el cielo de Arizona. 
Como piloto y ex oficial de la Fuerza Aérea, definitivamente puedo decir que esta nave no se parecía a ningún objeto hecho por el hombre que haya visto. Y ciertamente no fueron bengalas a gran altitud porque las bengalas no vuelan en formación.

Una de las grandes naves de la firma en forma de boomerang que se eleva a los cielos en un vuelo de prueba. (JP Aerospace)


John Powell, de JP Aerospace, dice que si bien su compañía ha diseñado vehículos para el Departamento de Defensa, algunos de los cuales pasaron al mundo 'negro', su compañía no fue responsable del incidente de Phoenix Lights:

Aquí debo pisar un poco con delicadeza. Hemos construido varias aeronaves y otros vehículos para varias agencias del Departamento de Defensa. Ninguno de nuestros programas era clasificado. Sin embargo, después de la finalización y entrega, nuestros vehículos entraron en programas de los cuales no tengo conocimiento.
 
Estábamos probando vehículos en el momento del incidente de las luces de Phoenix, sin embargo, puedo decir absolutamente que JPA no estuvo involucrado, ni [estuvo] nuestro equipo. 
Ha habido momentos en que nuestros vehículos han sido vistos y confundidos por OVNIs u otras cosas misteriosas. También he visto imágenes de grandes objetos en forma de V en el cielo que puedo decir con certeza que no eran mías, pero podría notar quizás la tecnología de un competidor. Todo esto es especulación.

El único registro público de una aeronave JP Aerospace construida para el DoD fue un Vehículo de Maniobra del Espacio Cercano (Near-Space Maneuvering Vehicle - NSMV) de 175 pies que JPA desarrolló para el ahora desaparecido Space Battlelab y Space Warfare Center de la Fuerza Aérea en la Base Schriever de la Fuerza Aérea, Colorado.


Un ascendedor aeroespacial JP de 175 pies. (JP Aerospace)

Un informe técnico de 2005 de la Corporación RAND preparado para el Ejército de los EE. UU. titulado "Aeronaves de gran altitud para la Fuerza del Futuro Ejército" indica que el NSMV construido para la Fuerza Aérea se probaría en Fort Stockton, Texas, en junio de 2004. Durante la prueba, el NSMV estaba programado para ascender a 100.000 pies y merodear durante cinco días, navegar por control remoto, mantener una posición estática por un corto tiempo y luego regresar a la Tierra. A esa altitud, el NSMV habría tenido un radio de vigilancia de 230 millas, según documentos oficiales. La línea de visión a esa altitud es de aproximadamente 380 millas en cualquier dirección.

Desafortunadamente, un documento del Departamento de Defensa de 2012 afirma que los vuelos de prueba del NSMV que JP Aerospace construyó para el Air Force Space Battlelab fueron cancelados debido a problemas con el sistema de propulsión de la nave y lanzamientos fallidos. En Floating to Space, John Powell escribe que el Ascender de 175 pies construido para el proyecto NSMV fue destruido "durante un accidente de viento fuerte mientras se preparaba para su primer vuelo". La Fuerza Aérea terminó el programa en 2005.

Un posible futuro para los viajes espaciales

Si bien las naves más ligeras que el aire no reciben la atención de los aviones tradicionales de alto rendimiento, siguen siendo un tema vital de la investigación aeroespacial dentro del Departamento de Defensa, según un informe de 2012 preparado por la Oficina de Tecnología de Reacción Rápida, parte de la Oficina del Subsecretario de Defensa para Investigación e Ingeniería. El informe discutió las tecnologías de aeronaves que los laboratorios y contratistas del Departamento de Defensa estaban desarrollando o habían desarrollado en ese momento que "permiten que los vehículos viables más livianos que el aire contribuyan a nuestra estrategia a corto, mediano y largo plazo para la seguridad y defensa nacional" y ofrecían "capacidades avanzadas de inteligencia, vigilancia, reconocimiento y comunicaciones a través de cargas integradas de sensores y procesamiento a bordo para inteligencia en tiempo real y análisis forense posterior a la misión".

El informe también señaló que "también se están haciendo avances e inversiones en tecnología de aerostatos y aeronaves en el sector privado" y que "el Departamento de Defensa está monitoreando este progreso y continuará buscando oportunidades para avanzar en nuestros objetivos a través de tecnología disponible comercialmente". Además de JP Aerospace, el informe discutió las plataformas de aeronaves recientes diseñadas y construidas por la Fuerza Aérea de los EE. UU., la Armada de los EE. UU., la Agencia de Proyectos de Investigación de Defensa (DARPA), la NASA, Lockheed Martin, Raytheon y otros contratistas aeroespaciales.


Los aerostatos atados se han convertido en un elemento básico en las bases militares de EE. UU. en zonas de guerra. Llevan una variedad de sistemas de vigilancia para proporcionar una persistente recopilación de inteligencia y seguridad de la conciencia situacional en un área localizada. (US Army)

Un informe de 2013 que preparó la Oficina de Tecnología de Reacción Rápida agregó que "a medida que Estados Unidos se enfrentaba a conflictos en los que el espacio aéreo era menos disputado, como Irak y Afganistán, el interés aumentó en el desarrollo y uso de vehículos LTA [más livianos que el aire] para múltiples propósitos." Las bases operativas avanzadas y las pequeñas unidades tácticas utilizaron aeróstatos atados para inteligencia, vigilancia y reconocimiento persistentes (ISR) durante la Operación Libertad Iraquí y la Operación Libertad Duradera, lo que demuestra el hecho de que las aeronaves y los aeróstatos todavía tienen uso en el campo de batalla, especialmente los de baja altitud. Los enemigos potenciales de Estados Unidos han seguido su ejemplo en los últimos años.

Si bien el Departamento de Defensa aún emplea vehículos más ligeros que el aire principalmente para misiones ISR, muchos laboratorios del Departamento de Defensa están trabajando para desarrollar aeronaves híbridas para misiones logísticas de transporte aéreo. A medida que las fuerzas armadas continúen su giro hacia el espacio, las compañías como JP Aerospace que están dispuestas a explorar las posibilidades de los vuelos espaciales con los más ligeros que el aire y encontrar nuevos paradigmas serán cada vez más importantes.


Uno de los globos del Proyecto Loon de Google. (Ilighter / Wikicommons)


También hay un gran potencial para reemplazar o aumentar las redes de satélites de comunicaciones con naves LTA. Esta podría ser un área clave de investigación y desarrollo para el Departamento de Defensa a medida que el espacio se cuestiona cada vez más y surgen nuevos problemas, como la contaminación orbital. Ya existe un precedente en el sector comercial para tales redes de comunicación basadas en LTA, como el proyecto Loon lanzado por la empresa matriz de Google Alphabet, Inc. Loon utiliza globos de gran altitud que vuelan hasta 11 millas en la estratosfera para proporcionar internet inalámbrico de banda ancha a los de la superficie de abajo.

Con todo esto en mente, el vuelo del más ligero que el aire está experimentando una especie de renacimiento moderno, pero el salto de usos más terrestres a llevar cargas al espacio sin duda significa el ápice de la imaginación cuando se trata de la forma más antigua de vuelo no orgánico. Solo podemos esperar que JP Aerospace continúe ampliando los límites de la tecnología de la aeronave a órbita para que tal vez algún día todos podamos flotar hacia estaciones espaciales orbitales a bordo de aeronaves masivas en forma de V.




Modificado por orbitaceromendoza

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