Por qué el estallido sónico del cohete más poderoso de SpaceX preocupa a algunos científicosEricks Webs DesignEricks Webs Design

El cohete propulsor Super Heavy de SpaceX, tan alto como un edificio de 20 pisos, reapareció en los cielos del sur de Texas minutos después del despegue en octubre, encendiendo sus motores para frenar su caída de regreso a la Tierra. En una hazaña sin precedentes, el propulsor sorprendió a la audiencia con un aterrizaje preciso en los brazos de su torre de lanzamiento.

El asombroso espectáculo, parte de un vuelo de prueba del Starship de SpaceX, el sistema de cohetes más poderoso jamás construido, fue un momento que muchos espectadores presenciaron a través de una transmisión en vivo. Pero solo aquellos ubicados físicamente cerca del sitio de lanzamiento experimentaron realmente el ruido atronador del suceso.

Mientras el propulsor Super Heavy regresaba a un aterrizaje preciso, se escuchó un estallido sónico ensordecedor.

“Fue una de las cosas más ruidosas que he escuchado o experimentado”, dijo Noah Pulsipher, estudiante de física aplicada en la Universidad Brigham Young en Provo, Utah, y coautor de un estudio reciente sobre el ruido asociado con el lanzamiento de Starship.

El sonido, que se detectó a kilómetros de distancia en un popular destino turístico, fue tan fuerte como un disparo a corta distancia, según el estudio que se publicó en noviembre en la revista JASA Express Letters.

Se espera que se escuchen explosiones sónicas similares cada vez que SpaceX devuelva un cohete Super Heavy a su sitio de lanzamiento Starbase, que se encuentra cerca de Brownsville, Texas, en la frontera con México en el extremo sur del estado.
Hasta ahora, la compañía ha realizado seis vuelos de prueba de un cohete Starship completamente cargado desde el área, pero hasta ahora solo el vuelo de octubre, el vuelo 5, ha tenido un regreso del cohete Super Heavy para aterrizar en plataforma.

Los reguladores federales ya dieron luz verde al próximo vuelo de prueba, el vuelo 7, que podría ver al cohete Super Heavy regresar en la misma maniobra de aterrizaje.

Como etapa inferior del sistema Starship, el propulsor inicialmente impulsa la nave espacial Starship, la etapa superior del cohete, hacia la órbita antes de regresar a la plataforma de lanzamiento.

Las ondas de choque asociadas con esa maniobra podrían generar nuevas preocupaciones ambientales para un programa de desarrollo de cohetes que ya está sumido en ellas.

Los problemas relacionados con los estallidos sónicos pueden incluir posibles daños auditivos o resultar en problemas estructurales menores para los edificios en el área cercana al Golfo de México.

SpaceX no respondió a una solicitud de comentarios para este artículo, pero el director ejecutivo Elon Musk ha restado importancia a los informes recientes sobre los riesgos de los poderosos impactos sónicos.

“Starbase es un área que experimenta tormentas y huracanes que son mucho más graves que los lanzamientos de Starship”, publicó Musk en X, la plataforma de redes sociales anteriormente conocida como Twitter que compró en 2022. Agregó que cree que los informes sobre el fenómeno deberían decir: “Los lanzamientos de Starship no causan daños”.

Pero si bien no se informó públicamente de casos de destrucción de propiedad después del primer aterrizaje suave del Super Heavy en octubre, los investigadores dijeron que necesitan más datos para comprender completamente los riesgos.

“Creo que esto debe ser observado con atención”, dijo el Dr. Victor Sparrow, profesor y director del programa de posgrado en acústica en Penn State, que no participó en el estudio. “Algunas personas son más sensibles (al ruido), y para esas personas sensibles, esto podría ser un problema”.

Y si SpaceX cumple con su intención de lanzar docenas, si no cientos, de vuelos de Starship por año, plantea preguntas sobre cómo podría reaccionar la comunidad local que rodea el sitio de lanzamiento de la compañía, y si el megacohete podría provocar el mismo rechazo que otros vehículos de alto perfil que han provocado la controversia del estallido sónico.

Los estallidos sónicos se convirtieron en parte de la conciencia pública durante la llegada de los viajes aéreos supersónicos a mediados del siglo XX.

El estampido agudo del ruido se produce cuando un objeto viaja más rápido que la velocidad del sonido, que varía debido a factores como la temperatura del aire, pero que normalmente es de alrededor de 1.235 kilómetros por hora.

El fenómeno es considerado ampliamente como una de las razones clave de la caída del Concorde, el avión de pasajeros supersónico británico-francés que redujo los tiempos de vuelo transatlántico a la mitad, pero que interrumpió su servicio en 2003.

Los lanzamientos de cohetes de SpaceX están volviendo a poner de relieve las explosiones sónicas.

SpaceX es la única empresa del mundo que rutinariamente guía sus cohetes de regreso a un punto de aterrizaje preciso después del lanzamiento, la maniobra que desencadena una sorprendente explosión sónica. La empresa dominó esa técnica a lo largo de una década de vuelo de sus cohetes Falcon 9.

El autor principal del estudio, Kent Gee, descubrió en su experiencia midiendo las explosiones sónicas después de los lanzamientos del Falcon 9 en Florida y California que algunos residentes allí se han cansado de los ruidos discordantes.

“A algunas personas les encanta. A otras no”, dijo Gee, presidente del departamento de física y astronomía de Brigham Young. “A algunas personas les encantaba al principio, y ahora no les gusta”.

SpaceX busca hacer lo mismo con su sistema Starship: guiar el cohete Super Heavy que lanza la nave espacial Starship hacia la órbita para que aterrice en tierra firme.

Y como el Super Heavy es casi el doble del tamaño de un cohete Falcon 9, el estallido sónico que puede emitir es mucho más fuerte.

Los investigadores de Brigham Young estimaron que el Starship emite el ruido equivalente a 10 lanzamientos de Falcon 9.

Su análisis se basó en datos que el equipo recopiló en el vuelo de prue0ba del 13 de octubre, así como en investigaciones anteriores que el equipo realizó en los lanzamientos de Falcon 9.

“Casi lo sientes más de lo que lo oyes”, dijo Pulsipher. “Casi que te empuja hacia atrás”.

Los estallidos sónicos ocurren porque un objeto que viaja a velocidades supersónicas comprime el aire que tiene frente a él, y la rápida compresión de las moléculas de aire crea una onda de choque que desencadena un aumento repentino de la presión del aire. Los humanos experimentamos esto como un “evento de sobrepresión”, que se puede escuchar y sentir.

“Hizo sonar las alarmas de los autos”, dijo Pulsipher sobre el estruendo sónico emitido durante el vuelo de prueba de la Starship Flight 5 de SpaceX cuando el cohete Super Heavy aterrizó de nuevo en su plataforma de lanzamiento.

Desde el punto de vista de Pulsipher durante el vuelo (mirando desde la pequeña comunidad playera de Port Isabel, a unos 9,7 kilómetros de la plataforma de lanzamiento), el evento de sobrepresión que experimentó fue de aproximadamente 4,1 kg por metro cuadrado, una unidad de presión que mide la fuerza de la onda de choque de un estruendo sónico.

Un instrumento instalado en el tejado del Margaritaville Beach Resort en South Padre Island, un popular destino turístico al otro lado del agua de las instalaciones de SpaceX, midió 5,1 kg por metro cuadrado.

“Así que puedes imaginar una mancuerna de 4,5 kg y ponértela sobre el pecho: esa es la experiencia de la que estamos hablando”, dijo Pulsipher.

Los investigadores y los reguladores trabajan para evaluar más a fondo los riesgos que estos estallidos sónicos pueden presentar para el área circundante, dijo Gee.

“Siempre que se escucha un sonido agudo que supera los 140 decibeles, existe un riesgo nada despreciable de pérdida de audición”, dijo.

El estampido sónico del lanzamiento de Starship en octubre midió hasta 146 decibeles en algunas áreas.

“Eso es como estar a unos pocos metros de distancia de un disparo sin protección auditiva”, dijo Gee.

Agregó que los niveles de presión y ruido que registraron los investigadores de Brigham Young indican que el estallido sónico alcanzó niveles en algunas áreas que investigaciones anteriores han demostrado que es capaz de romper ventanas, particularmente las viejas, dañadas o de un solo panel.

“¿Es lo suficientemente fuerte como para derribar su casa? No… pero está comenzando a tener riesgo de daño estructural”, dijo Gee.

En general, señaló Gee, si bien la amenaza para las personas y las propiedades es probablemente pequeña, aún se desconoce exactamente cómo podrían afectar los estallidos sónicos a las comunidades del sur de Texas alrededor del sitio de lanzamiento de Starship.

Se necesitan urgentemente más datos sobre los estallidos sónicos y cómo los patrones climáticos podrían afectar su impacto, dijo.

“En este momento, esencialmente tenemos un punto de datos”, afirmó Gee, refiriéndose al vuelo de prueba de Starship de SpaceX en octubre, que hasta ahora es el único intento exitoso de llevar un propulsor Super Heavy de regreso a un aterrizaje en tierra.

Pese a eso, Gee dijo que a veces duda en discutir estos temas debido al rechazo. Indicó que los seguidores de la compañía lo han acusado de intentar frenar a SpaceX o pintar el Starship de manera negativa.

“Ese no es mi objetivo. Nuestro objetivo es proporcionar datos (sobre los estallidos sónicos de Starship) para que podamos tener conversaciones racionales. Sin los datos, solo estás adivinando”, comentó Gee. “Todo tiene una compensación, y seré el primero en decir que esta es siempre una discusión matizada”.

Los investigadores de Brigham Young recopilaron sus datos a través de instrumentos colocados entre 9,7 y 35,4 kilómetros de distancia del sitio de lanzamiento.

Pero hay estructuras mucho más cerca de la plataforma de lanzamiento de Starship en un sitio que SpaceX llama Starbase. Los “efectos más fuertes (de los estallidos sónicos) se localizarán” allí, reconoció SpaceX en una publicación de blog de julio.

El área de Starbase consiste principalmente en refugios de vida silvestre y tierras de propiedad privada de SpaceX. También hay un vecindario, llamado Boca Chica Village, que está a menos de 3,2 kilómetros de la plataforma de lanzamiento.
SpaceX compró la mayoría de las casas en esa comunidad hace años.

Pero los residentes privados aún poseen al menos algunas propiedades, según los registros públicos.

“(La) FAA requiere que SpaceX mantenga un seguro en caso de que un estallido sónico resulte en reclamos por daños estructurales”, según una actualización de la licencia de lanzamiento que la Administración Federal de Aviación publicó en octubre antes del primer aterrizaje del cohete Super Heavy. “Los propietarios de propiedades pueden comunicarse directamente con SpaceX para presentar reclamos y pruebas que respalden el reclamo por daños”.

El estudio reciente no abordó el impacto en la vida silvestre, pero investigaciones anteriores han documentado una serie de efectos que las explosiones sónicas pueden tener en las mascotas y los animales salvajes.

Incluyen respuestas de sobresalto y estrés, como una que Pulsipher describió haber presenciado cerca del sitio de lanzamiento de SpaceX en octubre. “Los perros ladraban. Vimos algunos ciervos corriendo un poco asustados”, dijo. “Es realmente sorprendente si no sabes que está sucediendo”.

Un estudio de 1972 documentó “pisoteos ocasionales, movimientos, levantamiento de cabeza, estampidas, saltos y carreras” entre animales expuestos a explosiones sónicas.

“Las especies de aves ocasionalmente corren, vuelan o se agolpan. Las reacciones varían de una explosión a otra y no son predecibles”, informó el estudio.

Las respuestas también pueden variar enormemente según la especie, y aún se desconoce si las explosiones sónicas pueden tener un impacto a largo plazo en la vida silvestre en las reservas que rodean el sitio de lanzamiento de Starship de SpaceX.

El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos dijo que no tiene equipo de monitoreo de explosiones sónicas cerca del sitio de lanzamiento de Starship en Texas, pero la agencia recopila datos sobre las explosiones sónicas emitidas por los cohetes Falcon que se lanzan desde Florida y California.

En este último estado, las explosiones sónicas y el ruido asociado con los lanzamientos de cohetes son una de las razones por las que los funcionarios locales dijeron que tomaron medidas para limitar el número de lanzamientos que SpaceX lleva a cabo en California. La compañía respondió con una demanda alegando que la comisión estatal involucrada en el asunto había exhibido una “discriminación política descarada”.

Las explosiones sónicas son una de las principales preocupaciones de algunos en la FAA mientras evalúa si aprobar la solicitud de SpaceX de realizar hasta 25 vuelos de Starship por año desde el sur de Texas. (Actualmente, la compañía tiene permitido lanzar hasta cinco).

La directora de operaciones de SpaceX, Gwynne Shotwell, también ha dicho que la compañía tiene como objetivo realizar hasta 400 vuelos de Starship en los próximos cuatro años.

En una declaración a CNN, la FAA dijo: “Si una evaluación ambiental concluyera que los niveles de sonido aumentarían hasta el nivel de importancia”, esto impulsaría a la agencia a emitir una declaración de impacto ambiental, un largo proceso regulatorio que casi con certeza ralentizará los ambiciosos objetivos de SpaceX de acelerar el desarrollo de Starship.

No está claro cómo Musk abordará la FAA en su nuevo rol dentro del equipo de transición del presidente electo Donald Trump. El CEO de SpaceX ha pedido la renuncia de los líderes de la FAA y, en términos más generales, ha prometido recortar las regulaciones en su rol como codirector del Departamento de Eficiencia Gubernamental propuesto por Trump. (El administrador de la FAA, Michael Whitaker, anunció recientemente que renunciará en enero, lo que le dará a Trump la oportunidad de nombrar un nuevo jefe de la agencia).

Se han programado cinco reuniones de comentarios públicos para el borrador de la evaluación ambiental de Starship de la FAA para enero.

La FAA no participó en el estudio de Brigham Young sobre el ruido del lanzamiento de Starship.

Sin embargo, SpaceX tiene instrucciones de “monitorear los niveles de ruido sónico de hasta tres operaciones autorizadas exitosas que involucren un aterrizaje de un cohete Super Heavy”, según la declaración enviada por correo electrónico de la agencia a CNN, y la compañía está obligada a “proporcionar los datos de monitoreo a la FAA dentro de los 15 días posteriores al lanzamiento para su revisión junto con otros informes posteriores al lanzamiento”.

No obstante, la FAA “no regula un nivel de sonido en particular con un operador espacial comercial”, dijo la agencia en un comunicado.

Pero si una declaración de impacto ambiental determinara que “los niveles de sonido (de un lanzamiento de Starship) aumentarían hasta el nivel de importancia” que representaría un riesgo para la propiedad, “la FAA identificaría medidas de mitigación, que el solicitante podría implementar para evitar, minimizar o compensar el daño”.

Sin embargo, mitigar el ruido que emite un cohete Super Heavy cuando regresa para aterrizar a velocidades supersónicas sería difícil.

Se están desarrollando nuevos aviones supersónicos con carrocerías diseñadas para amortiguar el ruido que emiten, con la esperanza de aprender de la lección del fallido Concorde.

Pero es probable que no sea posible realizar cambios de diseño similares en el caso de los cohetes, debido a que el tamaño y la estructura del vehículo ya están cuidadosamente diseñados para la difícil tarea de escapar de la atracción gravitatoria de la Tierra, señaló Sparrow, el investigador de explosiones sónicas de Penn State.

“Se podría ubicar el sitio de lanzamiento cada vez más lejos de las áreas habitables”, dijo Sparrow. “Pero eso es todo” en lo que respecta a las medidas de mitigación.

Por su parte, SpaceX ha intentado conseguir el apoyo público para Starship, haciendo hincapié en que el cohete tendrá como objetivo llevar algún día al primer ser humano a Marte. La NASA también tiene la intención de utilizar Starship para devolver a los humanos a la Luna por primera vez en cinco décadas.

SpaceX ha indicado que espera que las explosiones sónicas se asocien con esos ambiciosos objetivos en la conciencia pública.

“Las explosiones sónicas anuncian el regreso de los cohetes y naves espaciales construidas para ser reutilizadas”, se lee en una publicación del blog de la empresa. “Con Starship, señalarán la llegada de un futuro rápidamente reutilizable en los vuelos espaciales para viajar a la órbita de la Tierra, la Luna, Marte y más allá”.

Sparrow agregó que, si SpaceX no estuviera desarrollando un vehículo de lanzamiento enorme para viajes interplanetarios, otra empresa intentaría hacerlo.

“No creo que sea culpa de SpaceX”, afirmó. “Si no desarrollaron estas tecnologías, de alguna manera, alguien eventualmente desarrollará esta tecnología, y tendrá exactamente los mismos problemas”.

The-CNN-Wire
™ & © 2024 Cable News Network, Inc., a Warner Bros. Discovery Company. All rights reserved.