Una misión para los resucitados

Aunque pasó 40 años oxidándose en el desierto de Arizona, en octubre de 2016 volaba a kilómetros de altura sobre Guam. El Martin WB-57F, con el logotipo de la NASA en su cola, se adentró en la troposfera en una misión llamada POSIDON, una investigación de los cirros y otros fenómenos atmosféricos. Voló alrededor de un tifón, se sumergió en penachos volcánicos para estudiar el gas de dióxido de azufre, midió la densidad y el grosor de las nubes y olfateó en busca de moléculas de ozono.

«Los cirros no se conocen bien», dice Eric Jensen, científico atmosférico del Centro de Investigación Ames de la NASA y uno de los principales investigadores de la misión POSIDON. Estas estructuras, que forman los yunques de las tormentas eléctricas y, a mayor altura, regulan la cantidad de vapor de agua y otras partículas que flotan hacia la estratosfera, son «una de las grandes incertidumbres en nuestra capacidad para predecir el cambio climático…. Así que estas mediciones de las nubes, entender cómo se forman y cómo evolucionan, es muy importante para mejorar estos modelos globales», dice Jensen.

El Pacífico occidental es el laboratorio perfecto para estudiar los cirros, especialmente durante el otoño, cuando las tormentas eléctricas son una característica diaria y los tifones pueden cobrar vida en cualquier momento. «Guam está justo en medio de la acción», dice Jensen. El aire cálido y húmedo que se eleva desde el océano alrededor de la isla empuja las nubes a alturas especialmente elevadas. Los fuertes vientos desprenden la parte superior de las nubes, formando los cirros de encaje, que son finas serpentinas de cristales de hielo. Pequeñas partículas -desde trozos de espuma del mar hasta contaminantes de las fábricas que llegan desde Asia- suben a estas serpentinas, donde pueden ser transportadas por todo el planeta.

La gran altura de estas formaciones hace que sean difíciles de estudiar -demasiado altas para que la mayoría de los aviones las alcancen con cargas pesadas de instrumentos y demasiado bajas y difusas para que los satélites las vean con una resolución suficiente para realizar mediciones precisas. Pero en 2011, el equipo de Jensen se hizo con un WB-57, y los altos cirros quedaron al alcance de la mano.

El avión es la última versión del bombardero B-57, con capacidad para transportar una carga útil más pesada a mayores altitudes que cualquier otro avión de investigación disponible. «Y es muy resistente, por lo que puede volar cerca de la convección -estas grandes tormentas eléctricas-, que es un entorno turbulento», dice Jensen. Con los WB-57, los científicos pueden enviar instrumentos para tomar muestras directamente de las nubes.

El avión que voló en la misión de Guam y otros dos WB-57 -los tres tienen más de 60 años- son los únicos aviones de su tipo que operan en la actualidad. El B-57 vino al mundo en realidad como el English Electric Canberra, un bombardero medio a reacción de diseño británico concebido durante la Segunda Guerra Mundial, aunque no realizó su primer vuelo hasta 1949. Un año después, cuando estallaron las hostilidades en Corea, el ejército estadounidense comenzó a buscar un sustituto del Douglas B-26 Invader (que voló en la Segunda Guerra Mundial como A-26). Como parte de una demostración de la idoneidad del Canberra, el bombardero británico realizó el primer vuelo a reacción sin combustible a través del Atlántico. Eso le valió el puesto en las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos. La empresa Glenn L. Martin obtuvo la licencia para construir la versión estadounidense, el B-57, que realizó su primer vuelo en 1953. (Demasiado tarde para el combate en Corea, fue enviado allí para defender el armisticio de 1953). Aunque la versión americana abandonó oficialmente el apelativo de «Canberra», la mayoría sigue refiriéndose al avión con ese nombre.

Los WB-57 de la NASA vuelan desde el aeropuerto de Ellington en Houston, no muy lejos del Centro Espacial Johnson, como parte de la flota de investigación de gran altura de la agencia. Según Charlie Mallini, que gestiona el programa WB-57, el avión ocupa un nicho de investigación. «Es uno de los aviones principales de la NASA para el trabajo atmosférico», dice. «Sólo hay un número determinado de aviones que llegan a las altitudes que nosotros alcanzamos. Los otros aviones de investigación de gran altura de la NASA, el ER-2 (una versión del avión espía U-2) y el avión no tripulado Global Hawk, vuelan al menos tan alto como el Canberra y ofrecen mayor alcance y duración. Pero el Canberra puede llevar tres veces la carga útil del ER-2 y más de cuatro veces la del Global Hawk. Esta capacidad permite al WB-57 transportar más de dos docenas de instrumentos, distribuidos en el morro, una gran bahía de carga útil, huecos en las alas y vainas montadas en las alas. El Canberra es también la única de las tres naves de investigación que puede llevar un tripulante en el asiento trasero para manejar los instrumentos y transmitir los datos a un equipo en tierra. «Los científicos pueden tomar decisiones en tiempo real para reorientar sus objetivos», explica Mallini. «Eso les da mucha flexibilidad para obtener los mejores datos».

Mallini se unió al programa en 2011 como ingeniero principal después de trabajar en el programa Constellation de la NASA, la iniciativa desechada para enviar astronautas de vuelta a la luna y a Marte. En 2014, se convirtió en el director del proyecto del programa WB-57. Muestra la aeronave en su base, el hangar 990 de Ellington, una antigua base de las Fuerzas Aéreas. La NASA 927, la aeronave que voló en la misión POSIDON, está sentada cerca de la puerta del hangar mientras Tom Parent, uno de los pilotos de las Canberras, instruye a los pilotos visitantes de la Escuela Naval de Pilotos de Prueba sobre su funcionamiento. (Pequeños grupos de aviadores del centro se entrenan en el WB-57F durante unos días cada año, dándoles experiencia en el vuelo a gran altura). Un segundo avión, el NASA 928, está siendo sometido a un importante mantenimiento; sus motores han sido retirados y su bahía de carga está abierta y vacía. El último miembro de la flota, el NASA 926, se posa en el otro extremo del hangar, rodeado de palés porta-instrumentos y contenedores de transporte repletos de herramientas, piezas de repuesto y otros equipos para los despliegues fuera de Houston.

Las cargas de Mallini parecen el equivalente a los muscle cars de la aviación. Sus alas tienen una envergadura de 122,5 pies -casi 20 pies más largas que las alas de un U-2S- proporcionando la elevación necesaria para alcanzar altitudes que requieren trajes de presión y dando al WB-57F su apodo: el Ala Larga. Un robusto motor Pratt & Whitney TF33, similar a los utilizados en los bombarderos B-52, está montado en el centro de cada ala y proporciona al avión 31.000 libras de empuje. Esa potencia hace que el despegue sea ruidoso (los niveles de ruido en la cabina pueden alcanzar los 105 decibelios) y desconcertante. «Es una experiencia muy llamativa y, para quienes vuelan por primera vez, un poco desconcertante», dice Parent. «Cuando los motores avanzan hasta la potencia de despegue, toda la aeronave tiembla tanto que es difícil leer el motor y los instrumentos de vuelo»

Parent es uno de los cuatro pilotos del avión de época. Se unió al proyecto en 2011 tras retirarse del Ejército del Aire. Durante sus 25 años de carrera militar, sirvió como jefe de tripulación de F-111, luego voló en B-52 y, finalmente, en el U-2. Apodado «Duster» por el grueso bigote (un «plumero de galletas») que llevaba durante un despliegue en Afganistán, Parent ha registrado más de 900 de sus casi 8.000 horas de vuelo en el Canberra. En la cabina, Parent y sus compañeros se enfrentan a la instrumentación de los años 60. (Los sensores del asiento trasero han sido actualizados con modernas pantallas de cristal). «Nada está automatizado en la cabina, excepto el nuevo piloto automático digital», dice Parent. «Las pantallas de la cabina han cambiado muy poco desde que el avión voló por primera vez».

Los B-57 sirvieron durante dos décadas, incluso en combate en Vietnam. A principios de los años 60, General Dynamics recibió el encargo de diseñar el modelo F para el reconocimiento a gran altura y la observación atmosférica. Los WB-57F, operados por el 58º Escuadrón de Reconocimiento Meteorológico de Nuevo México, fueron enviados a todo el mundo para detectar rastros de pruebas nucleares atmosféricas. Los últimos B-57 militares fueron retirados de la circulación en 1974 y sustituidos, entre otros, por el supersónico SR-71.

La NASA comenzó a tomar prestados Canberras de las Fuerzas Aéreas en la década de 1960. Después de que el modelo demostrara su utilidad como plataforma de investigación, la agencia adquirió dos de forma permanente. Uno de ellos sirvió inicialmente como avión de reconocimiento, incluyendo un despliegue en la Base Aérea de Rhein-Main en Alemania, mientras que el otro comenzó su vida como bombardero y sirvió en Estados Unidos. Ambos fueron convertidos a modelos RB-57F a los 10 años de su carrera. «La historia es una de las cosas más interesantes de estos aviones», dice Parent. «Todo el mundo mira y se asombra de que todavía existan. La mayoría de ellos están en museos. De hecho, estábamos buscando museos para nuestro último avión hasta que encontramos uno en el cementerio».

El Air Force 63-13295, también un RB-57F, se había retirado a la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan en Tucson en julio de 1972. Permaneció allí durante casi 39 años, cociéndose bajo el sol del desierto. Entonces, en mayo de 2011, los ingenieros de la NASA descendieron al cementerio para resucitarlo. «Miramos el trabajo que se avecinaba y vimos la necesidad de un tercer avión», dice Mallini. «Era una especie de última oportunidad. Los aviones se estaban deteriorando poco a poco. Y nuestros aviones se estaban haciendo viejos. Es como tener una póliza de seguro. Además, a menudo tenemos un avión fuera de servicio para su mantenimiento, por lo que el nuevo nos permite seguir disponiendo de dos aviones».

Se necesitaron dos años para rejuvenecer el avión, utilizando piezas rescatadas de otros aviones desechados. (Un segundo fuselaje, que había sufrido más daños durante su tiempo de almacenamiento, sirvió como banco de pruebas, ayudando a los ingenieros a determinar cómo desmontar y volver a montar las cosas antes de aplicar la llave inglesa o el destornillador al 63-13295). «Lo desmontamos hasta dejar el metal desnudo», dice Mallini. «Las alas se colocaron en plantillas y se reconstruyeron desde cero. Luego, poco a poco, lo volvimos a montar». En agosto de 2013, el rediseñado 927 de la NASA surcó los cielos por primera vez en más de cuatro décadas, uno de los paréntesis más largos para cualquier aeronave consignada a un cementerio.

Mantener en vuelo tres aviones sexagenarios puede llevar mucho tiempo. Las piezas de repuesto para sus sistemas más antiguos sólo pueden encontrarse en museos y desguaces. El fuselaje del avión que sirvió de banco de pruebas para la restauración del 927 de la NASA, por ejemplo, fue enviado a Utah para probar una mejora del asiento eyectable. Luego se envió a Houston, donde el personal de mantenimiento de la NASA sacó los controles del acelerador y otras palancas, cables y «una serie de otros cachivaches», dice Mallini. «Hemos gorroneado todo lo que podíamos gorronear. Para empeorar las cosas, los planos de ingeniería originales están a veces incompletos o no existen. Como resultado, el equipo a veces tiene que hacer ingeniería inversa de los componentes, fabricándolos a mano o en impresoras 3D. Algunos sistemas están más allá de los retoques y las recreaciones. Por ejemplo, el piloto automático analógico de los años sesenta, que utilizaba tubos de vacío, elementos que no se pueden encontrar en la tienda local de Fry o incluso en Amazon. «Tuvimos gente buscando tubos en Internet», dice Alyson Hickey, ingeniero jefe del programa Canberra. «Finalmente lo sustituimos todo por un moderno piloto automático digital». Además, el programa ha sustituido los asientos eyectables por un modelo utilizado en el F-16, ha mejorado el tren de aterrizaje y ha instalado un nuevo sistema de comunicaciones por satélite.

El programa Canberra ayuda a pagar la factura de estas amplias modificaciones y reparaciones volando instrumentos para otras agencias gubernamentales, el mundo académico y el sector comercial. Hace diez años, uno de los mejores clientes fue el Departamento de Defensa, que reservó el avión durante semanas para su programa Battlefield Airborne Communications Node. El Canberra llevaba un equipo que lo convertía en un «traductor universal». Las aeronaves y otros activos que utilizan sistemas de comunicación incompatibles utilizarían el Canberra para hablar entre sí. Con sus logotipos de la NASA pintados, los aviones se desplegaron en Afganistán a partir de 2008, donde realizaron 50 misiones. Los despliegues en el extranjero terminaron en 2012, cuando el papel fue asumido por otras aeronaves, pero los WB-57 todavía realizan pruebas de desarrollo para el programa en Estados Unidos.

La mayor parte del trabajo diario de los Canberra, sin embargo, es realizar ciencia aérea. Es la aeronave ideal para ponerla en servicio cuando se presenta una tarea inusual. En agosto de 2017, por ejemplo, dos WB-57 que volaban a unas 50 millas de distancia observaron casi ocho minutos del eclipse solar total a lo largo de la trayectoria del sol a través de los Estados Unidos. Más típicamente, los WB-57 estudian el aire. Durante la temporada de tormentas de 2015, un Canberra realizó misiones sobre cuatro formaciones: El huracán Joaquín y la tormenta tropical Erika en el Atlántico y los huracanes Marty y Patricia en el Pacífico. Voló a 60.000 pies o más, trazando la figura 4 y otros patrones que lo llevaron directamente sobre el centro de cada tormenta de una a tres veces por vuelo. «Nunca tuvimos que preocuparnos de que alguien dijera: ‘Ese huracán es demasiado alto para sobrevolarlo'», afirma Daniel J. Cecil, científico investigador del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Alabama e investigador principal de uno de los instrumentos de vigilancia de tormentas.

Para un experimento, el avión dejó caer en las cuatro tormentas más de 800 pequeñas sondas, llamadas dropsondes, cada una de ellas un poco más corta y ancha que un tubo de toalla de papel. Durante el descenso de 10 a 15 minutos, transmitieron a la aeronave la velocidad y dirección del viento, la temperatura y presión del aire, la humedad y la temperatura de la superficie del mar, junto con la altitud determinada por el GPS. Un segundo experimento utilizó microondas para medir la velocidad del viento en la superficie del océano. «Es difícil obtener una medición directa en mar abierto, especialmente cuando la superficie está siendo agitada por vientos de 160 kilómetros por hora», dice Cecil. «Y los instrumentos de los satélites están cegados por la lluvia, o no son capaces de resolver las velocidades del viento». El instrumento de Cecil mide el aumento de la radiación de microondas emitida por la espesa espuma marina levantada; la intensidad de la radiación indica la velocidad del viento de superficie que la crea.

«Patricia fue la tormenta más interesante», dice Cecil. «En el transcurso de un día, pasó de ser una tormenta tropical al huracán más fuerte jamás medido en esta parte del mundo. En una pasada por el centro, medimos todo el ojo y la pared del ojo. Obtuvimos un muestreo realmente bueno y detallado.»

Posiblemente la misión atmosférica más ambiciosa, sin embargo, fue POSIDON, el proyecto Guam 2016. (El nombre de la misión es la abreviatura de Pacific Oxidants, Sulfur, Ice, Dehydration, and cONvection). Fue diseñado para arrojar luz sobre los procesos físicos y químicos cerca de la tropopausa, el límite entre la capa inferior de la atmósfera, la troposfera, y la siguiente capa superior, la estratosfera. «Los cirros que se forman allí sirven de «secado por congelación» final del aire en su camino hacia la estratosfera, pero los detalles del proceso son complicados», dice Troy Thornberry, un científico investigador de la Universidad de Colorado Boulder que trabaja con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, y que fue el investigador principal de varios de los instrumentos POSIDON. «Históricamente, los modelos climáticos han ignorado la estratosfera porque pensábamos que no había nada interesante allí arriba», dice. «Sin embargo, a medida que los modelos se han ido haciendo más detallados, ha quedado claro que hay lagunas en nuestros conocimientos relacionados con la estratosfera que debemos abordar». Esta zona de transición es también donde partículas como los aerosoles pueden ser arrastradas a la estratosfera y luego dar la vuelta al globo, dispersando la luz solar y provocando la destrucción del ozono. Thornberry y otros están tratando de comprender los procesos que actúan en la estratosfera ahora, antes de que las actividades humanas los modifiquen aún más.

Para sus misiones científicas, la NASA resucitó el último modelo construido del B-57, el RB-57F, al que, para las misiones de reconocimiento estratégico a gran altitud, se le aumentó la envergadura hasta los 122 pies. La tensión en la aleación original de las alas es el mayor desafío para la aeronavegabilidad de los tres aviones restantes. (Charlie Wilson)

Para realizar esos estudios, varias docenas de científicos, ingenieros, pilotos y técnicos hicieron el viaje de 7.500 millas desde Houston a Guam. Los hangares de la Base de la Fuerza Aérea Andersen estaban siendo reconstruidos, por lo que la aeronave -el 927 de la NASA- compartió un hangar de mantenimiento de United Airlines en el Aeropuerto Internacional de Guam, donde la tripulación de la aerolínea a menudo invitaba al equipo científico a participar en sus almuerzos bufé.

Durante tres semanas en la isla, los equipos realizaron nueve vuelos científicos. «Fue una misión difícil, sobre todo por el calor», dice Tom Parent, que pilotó varios de los vuelos. «Tenías tanto calor y estabas tan deshidratado que cuando llegabas al aire ya estabas un poco agotado. Luego volabas unas seis horas y tenías que ahorrar gasolina al volver a un destino insular sin muchas opciones de desvío, lo que era un poco preocupante».

En muchas de esas misiones, el avión voló cerca de grandes células de tormentas convectivas, subiendo desde 43.000 pies hasta 60.000 pies y de vuelta para recoger muestras. En dos vuelos, el Canberra estudió el flujo de salida del tifón Haima, y en su último vuelo, se sumergió en nubes de gases volcánicos de las islas de Papúa Nueva Guinea para tomar muestras de compuestos de azufre. En algunos de los vuelos, los instrumentos lanzados desde globos estudiaron la misma zona del cielo que el 927 de la NASA, proporcionando una comprobación de los datos de su carga útil.

Los equipos de instrumentos supervisaron los vuelos desde el hangar de la United, utilizando las imágenes del satélite meteorológico para dirigir la aeronave a los mejores lugares para la toma de muestras. «Fue muy interactivo», dice Eric Jensen. «Nuestras rutas de vuelo variaban casi constantemente para obtener los datos más interesantes». Jensen lleva participando en proyectos científicos aéreos desde mediados de los años noventa, y considera que POSIDON es «una de las mejores campañas de mi carrera. No puedo decir suficientes cosas buenas sobre el equipo. Estaban más que dispuestos a despegar y aterrizar en tormentas de lluvia, algo que el ER-2 es reacio a hacer y el Global Hawk ni siquiera considera. Era simplemente ideal para el trabajo». Jensen propone misiones de seguimiento para estudiar las condiciones alrededor de Japón, frente a la costa de África y en el Ártico. «Eso nos ayudará a obtener una imagen completa de cómo se distribuyen los aerosoles en todo el mundo», afirma.

Pero los Canberra ya han tenido una larga carrera, y no se sabe con certeza cuánto tiempo más seguirán siendo aptos para volar. Se avecina un gran reto de ingeniería en particular. Todas las grandes piezas originales mecanizadas de las alas de los 926 y 928 de la NASA están hechas de una aleación de aluminio llamada 7079-T6. En la época en que se fabricaron los aviones, «el material era estupendo», dice el ingeniero jefe del WB-57, Kevin Krolczyk. «Sin embargo, años más tarde, descubrieron que tiene malas propiedades de corrosión por tensión: es muy propenso a las grietas por corrosión por tensión». Cualquier tensión, incluida la «caída» de las alas cuando el avión está en tierra, agrava el problema. «Nadie lo utiliza ahora. Pero no podemos porque toda la estructura está hecha de ese material», dice Krolczyk. Los equipos de mantenimiento inspeccionan habitualmente las alas, y el equipo ha sustituido algunas piezas pequeñas de los largueros, entre un 10 y un 15 por ciento en total. (Como el equipo tuvo que reconstruir en gran medida el NASA 927 de todos modos, aprovecharon la oportunidad para equiparlo con alas nuevas). «Inspeccionamos mucho y tenemos buenos procedimientos de reparación, pero con el tiempo eso no será suficiente», dice Krolczyk. «La pregunta es: ¿faltan dos años o 20? Es realmente difícil de decir».

Aún así, Charlie Mallini dice que no hay razón para preocuparse, añadiendo que la ciencia que proporcionan bien vale la pena para mantener estos aviones mucho más allá del día en que el resto de su línea fue puesto a pastar. «Vamos a seguir adelante», dice. «No hay planes de retirar estos aviones»… de nuevo, eso sí. Arizona tendrá que esperar un tiempo para que la NASA 927 vuelva a instalarse en el cementerio. Tiene un huracán que atravesar.