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La Cat√°strofe del Trasbordador Espacial
por Juan C. D√ľrsteler [mensaje nļ 114]

El lamentable accidente del trasbordador Columbia ha propiciado la creación de innumerables gráficos para explicar lo que pasó. Revisamos la importancia de la visualización en este accidente y, especialmente, en el del Challenger en 1986.

El sábado 1 de Febrero contemplamos atónitos en las pantallas de la CNN el rastro que la desintegración de la nave espacial Columbia iba dejando sobre los cielos de Tejas.

El trágico accidente que costó la vida a 7 personas podría tener su origen en el desprendimiento de una pieza del tanque principal de combustible que golpeó el ala izquierda del trasbordador durante el despegue.

Desde entonces se ha especulado sobre las causas reales y se ha aducido, entre otras cosas que los presupuestos de la NASA habían disminuido hasta límites preocupantes.

Por su parte la NASA ofrece una pel√≠cula Falsh en la que se hace propaganda de los avances conseguidos en el programa del trasbordador espacial. En concreto se ofrecen gr√°ficos de distintos tipos donde se nos informa, por ejemplo, que en los √ļltimos a√Īos:

  • Se ha doblado la capacidad de carga.

  • Se ha reducido el personal de servicio en un 56%

  • El numero de contratistas ha bajado en un 43%.

  • Las probabilidades de fallo durante el lanzamiento han bajado en un 80% y las de la misi√≥n en un 75%.¬†

  • Dise√Īados para realizar 100 vuelos el que m√°s ha realizado (Discovery) lleva 30.

La desafortunada reentrada se ha cubierto infográficamente con ejemplos como el del periódico El Mundo o el de Time Magazine. Algunos sitios web como el de la NASA o el de la CNN ofrecen amplia información gráfica sobre el desastre. 

La NASA ofrece una serie de gr√°ficos donde se detalla de forma clara el estado de todos los sensores del ala izquierda durante las diferentes etapas de la reentrada.

ColumbiaGolpeado1.jpg (11336 bytes) ColumbiaSensors.jpg (126665 bytes)
Despegue del Columbia. Momento en que material desprendido al parecer del tanque principal golpea el ala izquierda.  

Pulse sobre la imagen para agrandarla.
Imagen cortesía de la NASA

Diagrama de los sensores del ala izquierda. 53 segundos antes de la destrucción del Columbia. Muestra los sensores que daban datos correctamente y los que parecían estar dando lecturas problemáticas.   

Pulse sobre la imagen para ampliarla.  Imagen tal como se puede ver en la web de la NASA

La investigación comienza ahora. Dentro de unos meses sabremos qué pasó y sabremos también si, como ocurrió con el Challenger en 1986, la interpretación errónea de los datos representados de forma ineficiente ha tenido algo que ver esta vez o no.

En aquella ocasión la causa del accidente resulto ser un anillo de goma que sellaba la junta entre dos secciones de uno de los cohetes auxiliares (boosters) del Challenger.

La tarde anterior al despegue, para el que anunciaba una temperatura de entre 26 y 29 grados Fahrenheit, los t√©cnicos de Morton Thiokol, fabricante de los ‚Äúboosters‚ÄĚ, desaconsejaron el lanzamiento preocupados por el comportamiento de dichas juntas en tan baja temperatura. Ning√ļn vuelo hasta entonces hab√≠a despegado con tanto fr√≠o, el comportamiento de este tipo de material empeora a bajas temperaturas y algunos vuelos hab√≠an tenido problemas en ese sentido.

Los t√©cnicos remitieron un fax con 13 p√°ginas a los oficiales al cargo de la NASA que encontraron los datos y las tablas insuficientes para concluir que hab√≠a una relaci√≥n entre las bajas temperaturas y el fallo de las juntas. Despu√©s de un intenso debate se decidi√≥ seguir adelante con el lanzamiento, a pesar de que era la primera vez que Morton Thiokol desaconsejaba un despegue en 12 a√Īos.

La investigación posterior demostró que los datos disponibles sobre la historia de los lanzamientos sí hubieran permitido relacionar correctamente la temperatura con una alta posibilidad de fallo en los anillos de marras. (Véanse los gráficos adjuntos o los disponibles en la galería del SCS y Universidad de Colorado).

ORingDamageOriginal.gif (3212 bytes) ORingDamage.gif (34836 bytes)
Temperatura de la junta contra numero de juntas juntas da√Īadas por lanzamiento.¬†En el gr√°fico faltan los lanzamientos en que las juntas no sufrieron ning√ļn da√Īo. ¬†

Los análisis gráficos de estos y otros datos no llegaron sino después del desastre. Por ejemplo gráficos similares al de la derecha se han realizado en diversas formas después del accidente.

Si se hubieran podido realizar antes del lanzamiento habrían mostrado el altísimo riesgo que se corría. 

Pulse sobre la imagen para ampliarla.  
Del Volumen 1, p.146 del Report of the Presidential Commission of the Space Shuttle Challenger Accident, 1986, tal como se puede ver en el libro Visual Revelations de Howard Wainer 

Gr√°fico de las temperatura y los niveles de riesgo. ¬† Teniendo en cuenta todos los lanzamientos y el nivel de deterioro de las juntas (damage index) seg√ļn la tabla presente en el libro Visual Explanations de Edward Tufte. El gr√°fico est√° realizado en Excel. La l√≠nea de tendencia es una curva cuadr√°tica. El rect√°ngulo sombreado cubre el rango de temperaturas previsto para ese d√≠a.¬†

Se aprecia que la extrapolaci√≥n hacia atr√°s de los datos existentes hac√≠a muy incierto el riesgo de da√Īo por falta de lanzamientos con tan baja temperatura, pero en todo caso se pod√≠a considerar muy alto.

Pulse sobre la imagen para ampliarla.
Imagen realizada por el autor.

Edward Tufte tiene una interesante y completa discusi√≥n sobre el particular en su libro ‚ÄúVisual Explanations‚ÄĚ. En ella concluye que los t√©cnicos necesitaban un an√°lisis r√°pido e inteligente de los datos por un lado y un medio eficiente de presentarlos para convencer a los oficiales de la NASA de evitar el lanzamiento. Una representaci√≥n apropiada de los datos en vez del estudio de la casu√≠stica concreta hubiera sido definitiva para evitar el desastre.¬†

La visualización correcta de la información suele marcar la diferencia. A veces dramáticamente.


En memoria de los tripulantes del Columbia.

Véase tambien el Report of the Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident 

Enlaces de este artŪculo:

http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/flash/shuttle.html   Pel√≠cula propagand√≠stica de la NASA (Flash)
http://www.elmundo.es/elmundo/2003/graficos/feb/s1/columbia.htm   Infograf√≠as en el peri√≥dico "El Mundo"
http://www.time.com/time/covers/1101030210/shuttle/?cnn=yes   Gr√°ficos animados de la revista "TIME"
http://www.nasa.gov/columbia/   Sitio web de la NASA sobre el "Columbia"
http://www.cnn.com/SPECIALS/2003/shuttle/index.html   P√°gina web de la CNN sobre el "Columbia"
http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/investigation/sensors/   Pagina de la NASA sobre los sensores
http://www.math.yorku.ca/SCS/Gallery/missed.html   Grafico sobre las juntas de los boosters.
http://samiam.colorado.edu/~mcclella/ftep/shuttle.html   Grafico sobre las juntas de los boosters.
http://www.infovis.net/printRec.php?rec=llibre&lang=1#VisualRevelations   Libro de H Wainer "Visual Revelations"
http://www.infovis.net/printRec.php?rec=llibre&lang=1#VisualExplanations   Libro de E. R. Tufte "Visual Explanations"
http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/missions/51-l/docs/rogers-commission/table-of-contents.html   Report of the Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident
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