Espacio de estandarización

El Comité sobre Vuelos espaciales comerciales da un nuevo paso

Por Jack Maxwell

El Comité sobre Vuelos espaciales comerciales (F47) de ASTM International publicó recientemente su primer estándar oficial. Con la humanidad corriendo hacia los viajes espaciales privados, hay mucho más en camino.

Cincuenta años después de que el mundo contempló con asombro la primera vez que el hombre pisó la luna, los valerosos viajeros interestelares como el Voyager 1 y el telescopio espacial Hubble han proporcionado abrumadoras pruebas de cuántas lunas aún quedan por explorar, y ni hablar de galaxias. Sin embargo, un poco más cerca de casa, aquí en la Tierra, el espacio sigue congestionándose cada vez más.

Al 31 de marzo, una base de datos mantenida por la Unión de Científicos Preocupados (Union of Concerned Scientists) de los EE. UU. identificó 2062 satélites en órbita alrededor de la Tierra. Y mientras los eventos de alto perfil como las exitosas misiones del cohete Falcon 9 de SpaceX continúan generando titulares, todos los días tiene lugar una gran cantidad de actividades comerciales de más bajo perfil relacionadas con el espacio. Una ilustración de esto es el hecho de que la cantidad de satélites que orbitan la Tierra aumentó casi un 100 por ciento solo en los tres primeros meses de 2019.

Es claro que la industria espacial comercial está creciendo desde hace años. Desde su formación en 2016, el Comité sobre Vuelos espaciales comerciales (F47) de ASTM International ha reflejado esta tendencia ascendente. Con la adición de cuatro nuevos grupos de tareas en abril, la cantidad total asciende ahora a 12. El comité está trabajando para sentar la base de una serie completa de estándares de consenso voluntario, una base que ayude a la industria espacial comercial a elevarse a alturas cada vez mayores.

Primer estándar aprobado

La Guía estándar de almacenamiento, uso y manejo de propelentes líquidos para cohetes (F3344) es uno de los más nuevos estándares de ASTM que se suma a los más de 12 800 ya publicados, y el primero de F47 que obtiene la aprobación final.

El estándar proporciona orientación para el establecimiento de salvaguardas fundamentales que protejan a los trabajadores y al público en general de explosiones e incendios que involucren a estos materiales altamente inflamables. La historia de su desarrollo constituye un interesante ejemplo sobre cómo poner en marcha un comité nuevo.

Gran parte del trabajo preliminar para lo que resultó el estándar F3344 lo realizaron en realidad expertos de la industria que pertenecían a la Federación de Vuelos Espaciales Comerciales (CSF) de los EE. UU. Michael López-Alegría, actual presidente del F47 y astronauta de los EE. UU., participó activamente en la iniciativa inicial de la CSF. “Nos parecía una tarea enorme obtener participación, ni hablar de consenso, en estos temas, y salir de nuestra organización fue una complicación para la que no estábamos totalmente listos”, comenta.

Jane Kinney es la directora de operaciones de negocios de CSF y secretaria de registro de F47. Ella fue quien lideró los esfuerzos de su organización para transferir el incipiente estándar de combustibles para cohetes a ASTM y ayudó a conducir su versión final a través del proceso de aprobación hasta convertirse en el estándar F3344. Comenta además que tener un estándar que ya estaba desarrollado parcialmente ayudó a todos en el comité a familiarizarse con el tema.

“CSF ofreció este anteproyecto de estándar no solo porque pensábamos que tenía buena información que queríamos que llegara a la industria, sino porque también lo veíamos como un proceso de aprendizaje, para ayudar a todos a ver cómo atravesamos este proceso con ASTM”, comenta Kinney.

Kinney, López-Alegría y sus colegas de CSF recurrieron finalmente a ASTM International porque comprendieron la importancia de alcanzar una aceptación amplia de la industria para cualquier estándar que se creara. También estaban plenamente informados de la Circular A-119 de la Oficina de Administración y Presupuesto del gobierno de los EE. UU., que permite a los organismos reguladores –en este caso, la Administración Federal de Aviación (FAA) de los EE. UU.– adoptar estándares desarrollados por organizaciones externas como ASTM, siempre que se hayan producido a través de un proceso de consenso voluntario con participación de una serie representativa de partes interesadas de la industria.

“Al asociarnos con ASTM, el tema imprescindible era obtener no solo miembros de CSF sino otros miembros de la industria, gente que no perteneciera a CSF, como Boeing y United Launch Alliance y cualesquiera de los demás jugadores que quisieran participar, así como del sector académico y de la industria”, explica Kinney. Ella considera que la combinación de la información de los grupos más tradicionales relacionados con los estándares y de aquellos que realmente trabajan en la industria comercial produce los mejores resultados.

Las palabras importan

Hay dos estándares adicionales que también están entrando en el último tramo, listos para sumarse al F3344 cuando se los apruebe oficialmente. Estos estándares abordan la terminología y la forma de categorización de los diversos tipos de naves espaciales.

“Las palabras importan, como se suele decir, y en los vuelos espaciales comerciales existen muchas palabras que deben definirse de manera precisa”, comenta López-Alegría. El alcance y la complejidad del desafío llevaron a los miembros del Subcomité sobre Terminología (F47.91) a abordar el nuevo estándar de terminología (WK59628) como un punto de partida en lugar de como un producto terminado.

“La idea es que solo estamos publicando algo para comenzar, y lo modificaremos a medida que se usen las palabras en otros estándares para estar seguros de que cuando se utilicen no sea necesario colocar un asterisco o un paréntesis y explicar cada una. Debe haber una comprensión común, bien definida, de lo que significa cada palabra”, explica López-Alegría.

Ron Desmarais, de Omega Engineering, que ha participado activamente en ASTM durante 30 años y lidera el grupo de tareas sobre Terminología, señala que “este estándar tiene por objeto definir cómo se utilizan los términos específicos en otros estándares del F47 de ASTM, que pueden de alguna manera diferir de otras fuentes”.

El nuevo estándar sobre terminología estaba cerca de recibir la aprobación final al cierre de esta edición, y se espera que se apruebe formalmente en un futuro próximo.

El otro elemento de trabajo (WK61254) cercano a la línea de llegada considera diferentes tipos de naves espaciales y la manera de clasificarlas. En palabras del líder del grupo de tareas Christopher Allison, de Sierra Nevada Corp., “el objetivo de este estándar es establecer las bases de un marco para que la industria espacial comercial comience a construir un lenguaje común, interno de la industria pero también externo para otras partes interesadas” entre las que se cuentan los organismos reguladores y otros usuarios del Espacio Aéreo Nacional (NAS) de los EE. UU., como las aeronaves comerciales y los sistemas de aeronaves no tripuladas.

Allison señala que, desde la perspectiva de las interacciones del NAS, no importa el aspecto de una aeronave ni si transporta personas o carga. Entonces, en lugar de enfocarse en las características físicas de los vehículos, el grupo de tareas estudió las formas de mejorar la coherencia con la que la industria espacial describe sus operaciones y misiones. Esto significa un estándar que proporcione el operador una lista de preguntas que ayuden a definir el vehículo y su utilidad para una misión en particular.

“Por ejemplo, el estándar determina si la misión de ese vehículo es gubernamental o comercial, lo que puede tener impacto sobre el régimen de reglamentación. También determina la fase de la misión: lanzamiento, reingreso, etc.”, explica Allison.

“Originalmente, comenzamos con una intención muy diferente para el estándar, ya que queríamos examinar estándares separados entre las naves espaciales y otros usuarios del NAS”, comenta Allison. “Cuando comenzamos a analizar esa iniciativa, nos dimos cuenta muy rápidamente de que no teníamos una manera común de clasificar las naves espaciales ni siquiera para adjudicar una separación en el NAS. Entonces, nos inclinamos por cerrar primero esa brecha”.

Este estándar fue aprobado recientemente por el subcomité y se enviará al comité principal para la votación final una vez que se hayan incluido en el documento los comentarios generados durante el proceso de votación.

De la capacitación de vuelo a los puertos espaciales

La reunión del F47 de abril fue memorable. Además de los debates técnicos programados, se agregaron cuatro nuevos grupos de tareas a los ocho que ya están trabajando intensamente. Los grupos más nuevos están abordando actualmente la calificación para sistemas críticos de seguridad, descanso de la tripulación, calificaciones críticas de seguridad del personal y estándares médicos suborbitales para la tripulación y los participantes en vuelos espaciales.

También se están examinando áreas más amplias como la capacitación de los controladores de vuelo y eventos notificables relacionados con la seguridad, así como cuestiones científicas, para encarar temas como las estrategias de mitigación de eventos de partículas solares en órbita terrestre baja. La amplia gama de temas que trató el comité refleja la complejidad de los vuelos espaciales comerciales. Y no todos los temas conciernen a la actividad que se produce más allá de la Línea de Karman (métrica TK/62 millas por encima del nivel del mar), donde comienza el espacio.

Por ejemplo, un grupo de tareas liderado por el consultor industrial Mark Greby está estudiando los puertos espaciales, definidos como instalaciones terrestres con todo el equipamiento especializado necesario para lanzar cohetes. Algunos de ellos, que cuentan con lanzamientos y aterrizajes horizontales, son más parecidos a los aeropuertos. Otros cuentan con sitios de lanzamiento vertical, como el conocido Centro Espacial Kennedy de Florida, EE. UU.

Greby puntualiza que eso puede requerir mucho tiempo y esfuerzo de parte de los operadores de puertos espaciales y de los posibles clientes para determinar si lo que ofrece una instalación coincide con lo que el cliente necesita. Cosas que parecen simples como la información de contacto pueden ser sorprendentemente difíciles de precisar –por ejemplo, la dirección física de un sitio puede ser diferente de la dirección postal–, mientras que los elementos más técnicos de las capacidades de una instalación deben especificarse en gran detalle.

“¿Qué equipamiento industrial hay disponible en el sitio? ¿Cuántas carretillas elevadoras y de qué tamaño? Eso interesa a un operador.”, explica Greby. “Grúas y equipos similares. ¿Qué suministros puede manejar? Combustibles y oxidantes, líquidos orgánicos volátiles o petróleo, suministros criogénicos. ¿Cuáles son sus capacidades allí? ¿Cuáles son sus valores admisibles de azimut de lanzamiento?”

El grupo de tareas de Greby ha desarrollado cinco páginas de términos y características relacionadas con los puertos espaciales que deben definirse. El próximo paso es comenzar a escribir explicaciones, ejemplos y descripciones de cada ítem en esas páginas, a fin de llegar a crear un ítem de trabajo. En cuanto a los plazos, “Pienso que probablemente necesitaremos de un año a un año y medio. Es una lista bastante extensa. Es posible que decidamos publicarla con la mitad terminada, solo para difundir lo básico, y luego hacer cambios y enmiendas cada cierta cantidad de meses hasta que tengamos la lista completa”, comenta.

Jane Kinney lidera un grupo de tareas sobre el descanso de la tripulación. “La FAA recomendó que estudiemos el descanso de la tripulación como un tema para reconsiderar”, explica, “y nos dimos cuenta de que existe una gran cantidad de excelentes estándares del mundo de la aviación y también de la NASA y de incursiones espaciales no comerciales. Entonces, primero vamos a hacer un resumen de lo que existe, tomar las lecciones aprendidas de allí y luego tratar de aplicarlas a nuestra industria y avanzar”.

El cielo es el límite

Con menos de tres años de antigüedad, el Comité sobre Vuelos espaciales comerciales ya ha logrado mucho si se tiene en cuenta que es un comité nuevo que trata un tema muy complicado. Un estándar publicado, dos más en la antesala y la entusiasta participación de una amplia representación de partes interesadas de la industria son buenos augurios para su futuro.

”Estuve mucho tiempo trabajando en estándares para la industria de vuelos espaciales comerciales, y me siento muy optimista porque finalmente encontramos un proceso en ASTM que va a ser exitoso y coherente y, a falta de una palabra mejor, legítimo”, comenta López-Alegría. “Me he sentido alentado en nuestra última reunión por el nivel de entusiasmo, pero especialmente de participación. Parece que se corre la voz, la gente se conecta y presta atención, y el hecho de que llegamos con cuatro nuevos grupos de tareas en nuestra última sesión fue realmente un signo positivo”.

Jane Kinney se hace eco del optimismo de López-Alegría. “Están en marcha tantas cosas fantásticas, desde el turismo espacial hasta la industria satelital y la investigación suborbital”, añade. “Estamos muy entusiasmados acerca de todo lo que está en marcha en la industria, y los esfuerzos del F47 de ASTM son importantes para asegurar que nuestros estándares reflejen el consenso voluntario de la industria. Queremos que todos los aspectos de la industria, así como el sector gubernamental y el académico, estén involucrados en la conversación y en el desarrollo de estos estándares”.

Jack Maxwell es un escritor independiente que reside en Westmont, Nueva Jersey, EE. UU.

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Por qué es importante el consenso en el sector espacial comercial

Por Michael López-Alegría, Jane Kinney y Oscar García — Adaptado de un artículo publicado en SpaceNews.com

El desarrollo de estándares puede parecer un tema árido, pero es fundamental para toda industria que aspire a ser segura y efectiva a medida que madura.

Desde el acero, con el que ASTM International comenzó hace más de 100 años, hasta la ropa, los autos y los productos farmacéuticos, los estándares son una parte vital del crecimiento y desarrollo de industrias en todo el mundo. Esto ya es una realidad para el floreciente sector espacial comercial.

Durante muchos años, la Federación de Vuelos Espaciales Comerciales (Commercial Spaceflight Federation, CSF) de los EE. UU. y el Comité Asesor de Transporte Espacial Comercial (Commercial Space Transportation Advisory Committee, COMSTAC) de los EE. UU. han reconocido la importancia de desarrollar estándares de consenso voluntario para el sector. Un punto particular de los estándares fue, y sigue siendo, la seguridad de los vuelos espaciales tripulados.

Los estándares de consenso voluntario son aquellos desarrollados o adoptados por un organismo de estándares de consenso voluntario.  Un organismo de estándares de consenso voluntario es una organización nacional o internacional que planifica, desarrolla, establece o coordina estándares de consenso voluntario mediante el uso de procedimientos convenidos. Este tipo de organismo se define por su apertura, equilibrio de intereses, procedimientos reglamentarios, procedimiento de llamamientos, y consenso. Además, esos estándares cumplen con las pautas de la Circular A-119 de la Oficina de Administración y Presupuesto de los EE. UU. (U.S. Office of Management and Budget Circular 119-A) y la Ley Nacional de Transferencia y Avance de Tecnología (National Technology Transfer and Advancement Act) de los EE. UU., y son el medio de cumplimiento preferido por la Administración Federal de Aviación de los EE. UU. (U.S. Federal Aviation Administration) para la optimización de reglamentaciones existentes o la aprobación de reglamentaciones nuevas.

Originalmente, en la CSF intentamos elaborar estos documentos por nuestra cuenta, con algún éxito. Pero pronto nos dimos cuenta de que necesitábamos abrir el proceso para que los estándares fueran realmente de consenso y constituyeran una base potencial para licenciamiento o reglamentación en el futuro. También quisimos asegurar la participación de otras entidades y de partes interesadas del Gobierno.

Después de varios intentos de producir estos estándares, primero internamente y después con entidades externas (organizaciones de desarrollo de estándares [standards development organizations, SDO]) que facilitaran profesionalmente el proceso de redacción de los estándares, a fines de 2016 CSF unió fuerzas con ASTM International para constituir el Comité sobre Vuelos espaciales comerciales (F47). Con más de 12 000 estándares en vigencia, así como exitosos comités en áreas con influencia sobre el sector espacial comercial (por ejemplo, fabricación aditiva, aeroespacial y aeronáutica), los participantes del sector consideraron a ASTM como la SDO óptima para tal iniciativa. La colaboración se afianzó. La primera reunión oficial de este comité técnico tuvo lugar en abril de 2017.

En la actualidad, el comité cuenta con la participación y respaldo activos de múltiples voces del sector, que incluyen compañías (por ejemplo, Boeing, United Launch Alliance), el sector académico (por ejemplo, el Centro de excelencia sobre transporte espacial comercial de la FAA [FAA’s Center of Excellence on Commercial Space Transportation]) de los EE. UU. y varias universidades y el sector gubernamental (por ejemplo, FAA, NASA). Los miembros del sector industrial comprenden operadores, puertos espaciales, proveedores, grupos de interés general y consumidores. Juntos analizamos constantemente cómo informar mejor nuestras posiciones y ampliar la membresía del F47 para asegurar que todos los protagonistas relevantes formen parte de la conversación y de las tareas de desarrollo de estándares.

Michael López-Alegría es presidente del Comité sobre Vuelos espaciales comerciales (F47).

Jane Kinney es directora de operaciones de negocios de la Federación de Vuelos Espaciales Comerciales (Commercial Spaceflight Federation). Oscar S. García es secretario de membresía del F47.