martes, 12 de octubre de 2010

La cápsula "Fénix" como artefacto tecnológico.

Hoy martes 12 de octubre del 2010 se suele recordar el Día de la Raza, conmemorando aquel portentoso día de 1492 cuando tres carabelas finalizaban una larga y azarosa travesía. Originalmente la ley Nº 3.810 de 1922 instituyó dicho día para reafirmar la identidad hispanoamericana frente a los Estados Unidos en general y la Doctrina Monroe en particular. En 2000 por la Ley Nº 19.668, recibió el nombre de Día del Descubrimiento de Dos Mundos, pero dicho nombre nunca se usa.

Sin embargo para todos los chilenos este martes de hoy, 12 de octubre del 2010, será recordado por otra larga y azarosa travesía de unos 33 mineros de la Mina San José quienes por 69 días surcaron las tinieblas de la tierra antes de iniciar su renacimiento de las tibias profundidades de la Pachamama, nuestra morena Madre Tierra, a una nueva vida bajo el sol, Inti. Este día de tantas emociones será recordado por mucho tiempo con gran felicidad. Sin lugar a dudas, este es un gran día para los mineros, sus familias y Chile.

Tres carabelas en 1492, tres cápsulas Fénix en 2010, son las naves de las travesías. En su momento, las carabelas representaron un importante avance en la arquitectura y tecnología naval, sobre el cual los portugueses y los españoles construyeron sendos imperios. La cápsula Fénix también representa un avance importante en la tecnología y es por lo tanto uno de los logros de la ingeniería chilena, el cual también debe ser celebrado en este día, por lo que dediqué buena parte del día a seguir las noticias, a pesar del show farandulesco en los medios con tintes de reality.

Desde un punto de vista técnico el desafío fue inmenso. Nunca antes se había intentado el rescate de un grupo de mineros desde tan profundo, aproximadamente unos 700 metros, en roca tan dura ni éstos habían estado tanto tiempo, unos 69 días, atrapados bajo tierra. Definitivamente todo un récord mundial.

La estrella de la jornada fue claramente la cápsula Fénix, llamada así por el pájaro de fuego que renace de sus cenizas de la mitología greco-romana. Son tres las cápsulas, la Fénix 1 que fue usada como prototipo y para las pruebas, y las mejoradas Fénix 2 y 3, las cuales sirvieron para ingresar a los socorristas a la mina en una primera instancia y para devolver a la superficie del desierto tanto a los mineros como a los mismo socorristas.

Como tecnólogo impenitente las características de este artefacto me interesan, pero lo más interesante de todo es el proceso mismo de diseño del artefacto tecnológico y la generación del valor de esta innovación. Investigué un poco el tema, y según lo que pude encontrar en fuentes públicas, la historia de la génesis de este artefacto tecnológico sería la que describo en este Blog. Cualquier comentario y/o corrección será obviamente más que bien recibido.

Los requerimientos de diseño para la cápsula Fénix habrían sido especificados por el equipo técnico liderado por el ingeniero André Sougarret L. El gobierno chileno pidió ayuda urbi et orbi, recibiendo gran cantidad de apoyo en general pero muy en particular un equipo de la NASA, quienes están interesados en cómo mantener a un grupo de personas en espacios reducidos por varios meses, dentro de sus aspiraciones para una misión al planeta Marte. Dicho equipo de la NASA estaba compuesto por un psicólogo, dos médicos y un ingeniero. El curriculum vitae del ingeniero Clinton Cragg, es bastante impresionante pues es ingeniero de sistemas e ingeniero nuclear de la United States Navy, llegando a comandar el submarino nuclear USS Ohio. Después de su retiro, se integró al Engineering and Safety Center (NESC) de la NASA.

No es de extrañarse entonces que Clinton Cragg se entendiera con el equipo la Armada de Chile, Grupo de Tarea Naval 33 (GTN33), liderado por el Capitán de Navío Renato Navarro G., quien fuera también comandante del flamante submarino SS-22 Carrera. Usando los requerimientos de diseño del equipo técnico de André Sougarret L., Clinton Cragg volvió a su oficina en Langley Research Center, juntó un equipo de unos veinte ingenieros, y en tres días diseñaron la primera versión de la cápsula Fénix. En forma clásica para los ingenieros de la NASA nombraron la cápsula como el Escape Vehicle. Como bien dijo Clinton Cragg; "NASA is in the business of building unique, one-of-a-kind vehicles, so I thought we could help".

La Armada de Chile, mediante sus astilleros llamados ASMAR, tomó el diseño, construyó una maqueta en acero, realizó algunas mejoras menores al diseño, y construyó el primer prototipo que denominó la Rescue Capsule, siguiendo la sempiterna costumbre de los ingenieros de todo el orbe de poner nombres absolutamente aburridos. En algún momento, alguien con un poco más de imaginación y sentido mediático, probablemente el Ministro de Minería Laurence Golborne R., le cambió el nombre a Fénix 1. La cápsula Fénix 1 fue entonces enviada a la Mina San José en donde fue probada en un segmento de encamisado preparado especialmente. Tras las pruebas se realizaron algunos cambios menores más al diseño, en particular a la puerta, y ASMAR construyó dos cápsulas más, la Fénix 2 y 3, las cuales son más ligeras. La cápsula Fénix 2 fue bajada varias veces vacía hasta unos 610 metros para asegurar el correcto funcionamiento de todo el sistema.

Una cápsula Fénix 1 pesa 460 kilogramos mientras que las 2 y 3 pesan casi 400 kilogramos. Todas tienen un ancho aproximado de 53 centímetros de diámetro, un sistema de ruedas exteriores amortiguadas, 395 centímetros de largo, con una estructura capaz de sostener más de 200 kilogramos de carga. Además tienen una malla metálica para asegurar la ventilación, una WebCam amarrada a la malla y enfocada hacia el pasajero, una máscara de oxígeno, con cuatro botellas de oxígeno, un micrófono y parlantes para mantener la comunicación y un arnés especial para sujetar al minero en caso de que sea necesario realizar un escape de emergencia.

Ningún artefacto tecnológico nace del vacío pues todos tienen una historia de desarrollos más o menos incrementales y la cápsula Fénix no es la excepción. El ancestro más claro que encontré es la patente 4,254,994, intitulada Method of an Apparatus for Gaining Access to an Underground Chamber, del inventor don Donald J. McBride, a su vez inspirada en una antigua patente para el rescate de submarinistas en un submarino hundido. En julio 2002, nueve mineros estuvieron atrapados por 78 horas a 73 metros de profundidad, en la mina Quecreek de Somerset County, Pennsylvania, siendo rescatados mediante el uso de una cápsula amarilla de un diseño similar, aunque bastante más primitivo, al del Fénix.

La cápsula Fénix es un avance incremental sin duda alguna, ante la necesidad de modificar el diseño anterior frente a requerimientos un orden de magnitud más difíciles. La ingeniería chilena demostró su gran fortaleza en el área del gestión de procesos siguiendo un protocolo de pruebas meticuloso. Chile se mostró como lo que es; un país ordenado en donde los procedimientos funcionan. Todo un éxito ante los ojos del mundo. Bien para los mineros y bien para Chile.

Sin embargo, para mi fallamos.

Me tildarán de aguafiestas, quizás con cierta razón, pero es cuando todo va perfecto que se siembran las semillas de la derrota. Argumentaré mi percepción. ¿Quién es el dueño del diseño? ¿Quién tiene la PI (i.e. Propiedad Intelectual) de la cápsula Fénix? ¿Quién inició el proceso para tener la patente de invención? Busqué en la base de datos de patentes, y simplemente nadie todavía ha iniciado ese proceso. Sin leer los acuerdos y contratos entre el Gobierno de Chile, vía Codelco, ASMAR o quien sea, y la NASA no es posible saber si quedó especificado en algún acápite. Sospecho que el objetivo siendo el de rescatar a los mineros con vida, cualquier objetivo subsidiario de desarrollar el cluster minero quedó, una vez más, en el último de los cajones.

Por el otro lado, ¿qué universidad chilena participó del proceso de diseño? Hasta donde yo sé, ninguna. Ninguna. Me cuesta mucho trabajo el creer que los departamentos de ingeniería mecánica de la Universidad de Chile, de la UTFSM, de la PUC, la Universidad de Concepción, sólo para nombrar algunas, no sean capaces de tomar los requerimientos y basándose en las soluciones similares, como las descritas en la patente 4,254,994, no puedan diseñar, construir, probar, validar, patentar y generar valor mediante una solución similar a las cápsulas Fénix, para cuyo diseño tuvimos que llamar nada menos que a la NASA.

¿Por qué? ¿Qué pasó? ¿Acaso nuestros políticos y dirigentes no confían en los diseños nacionales? Si ese es el caso, entonces el fantasma del Transantiago aún ronda y estamos condenados al subdesarrollo perenne. ¿Acaso somos excelentes ingenieros de procesos productivos, pero a la hora de diseñar algo nuevo, no sabemos por dónde empezar? Es posible, y será por eso entonces que se necesitó de un ingeniero de sistemas extranjero para enfrentar un problema nuevo y no estructurado claramente. Hablo de sistemas en general, de esos sistemas de la Teoría General de Sistemas (TGS) y no sólo de los compuestos por bitios.

En Chile la especialidad de ingeniería de sistemas no se dicta en las universidades locales, cuando justamente esa es la especialidad requerida para enfrentar problemas nuevos y, sobretodo, no estructurados, o sea, incompletamente especificados. "Aprovechemos este accidente para dar un salto adelante" dijo el Presidente Sebastían Piñera hoy. Aprovechemos entonces.



Post Data (15/Oct/2010):
  1. Cuando escribí este artículo sólo habían sido rescatados 8 mineros. Ahora todos los 33 mineros y los 6 socorristas han vuelto a la superficie sin incidentes. Se cumplió la misión primaria de rescatar a todos con vida. ¡Felicitaciones!
  2. En el recuento histórico de antecedentes no mencioné a la Bomba de Dalbusch, Dahlbuschbombe, inventada por el ingeniero alemán Eberhard Au en 1955, y usada con éxito en al menos dos accidentes mineros en Alemania.
  3. La cápsula Fénix funcionó de manera casi perfecta, siendo sólo usada la Fénix 2, dejando así a la Fénix 3 y 1 de reserva. El único incidente fue un problema con la puerta al quedar esta mal cerrada en el primer viaje de pruebas vacía, debido a una mala operación.
  4. Algunos detalles más del diseño de la cápsula Fénix han salido a la luz, específicamente sobre las dos cámaras instaladas en el artefacto, una para monitorear el pasajero y otra sobre el techo para observar la salida. Además, el arnés usado por los mineros rescatados, era del tipo biomédico para así poder monitorear los signos vitales durante el rescate.
  5. Por último, aprovecho de dejar algunas fotos más del rescate.

7 comentarios:

Guillermo Lopez dijo...

Mi estimado Don Juan Carlos:

Primero que nada, muchas gracias por regalarnos este excelente analisis del angulo ingenieril de una operacion de rescate que a millones y millones de personas en todo el mundo nos llena de mucha emocion, alegria y esperanza, y que debe llenar de orgullo y fe en su pais a cada chileno.

Me quedo con este planteamiento tuyo: "Sospecho que el objetivo siendo el de rescatar a los mineros con vida, cualquier objetivo subsidiario de desarrollar el cluster minero quedó, una vez más, en el último de los cajones". Creo que sospechas bien. En mi opinion, los hechos le han dado ampliamente la razon al gobierno chileno. Van saliendo todos sanos y salvos, saldran todos, y todo extraordinariamente rapido. Record mundial y ejemplo para el mundo.

Dices tambien: " ¿Acaso nuestros políticos y dirigentes no confían en los diseños nacionales? Si ese es el caso, entonces el fantasma del Transantiago aún ronda y estamos condenados al SUBDESARROLLO PERENNE". Como ingeniero comprendo perfectamente tu frustracion en este aspecto, pero como amigo te pido que por favor no seas tan duro. Desde mi perspectiva de observador extranjero, me parece que este año Chile le ha mostrado al mundo una innegable mentalidad de pais del Primer Mundo. Llegar efectivamente alli es solo cuestion de tiempo... muy poco tiempo.

No dudo que tanto la U. de Chile como las otras instituciones chilenas que mencionas son perfectamente capaces de desarrollar una solucion similar a las Fenix. Si el gobierno chileno tomo o no la mejor decision al pedir apoyo a la NASA, es un tema que debe ser evaluado cuando pase la euforia por el exito total del proyecto de rescate, con la cabeza fria, cuando tocara hacer el balance y sacar las lecciones aprendidas para futuras situaciones.

Amigo, nada es perfecto en esta vida, y lo perfecto muchas veces es enemigo de lo util. Pienso que se hizo lo mejor, y se hizo de manera impecable.

Me quedo tambien con tu cierre: "'Aprovechemos este accidente para dar un salto adelante' dijo el Presidente Sebastían Piñera hoy. Aprovechemos entonces". ¡Ese es el espiritu! Chi-chi-chi, le-le-le, ¡VIVA CHILE!

Anónimo dijo...

Excelente análisis.. me ayuda de mucho. Gracias por esta explicación sencilla y practica a la vez.

Maz dijo...

Hola JC:

Me parece muy bueno tu enfoque, pero la frase "a pesar de todo fallamos" no la comparto. Deja un halo de fracaso en el objetivo primario, el cual fue cumplido.

Nuestro objetivo secundario (no declarado explícitamente y que debemos socializar para que pase a formar parte del ADN del "mundo tecnológico" chileno), de que toda externalidad especialmente de conocimiento, se pueda reflejar en capital intelectual empaquetado que podamos reaprovechar, lo compartimos muchos, pero hay prioridades y urgencias, y son otros los espacios donde hay que dar esas "peleas".

Pero tu enfoque es sumanente interesante y deberíamos aprovechar la oportunidad porque es pertinente, pero creo que sería mejor sacar el "fracaso" o "fallo", porque distrae de tu planteamiento principal (que en el fondo, compartimos muchos).

Un gran abrazo ...

Marco.

Juan Carlos Barroux dijo...

Mi estimado don Guillermo,

Efectivamente, el objetivo primario de toda la Operación San Lorenzo fue el de rescatar a los 33 mineros atrapados sanos y salvos. Claramente, dicho objetivo primario se cumplió de mil maravillas siendo un éxito impresionante.

Sin embargo, tampoco podrás dejar de notar que se cumplió un objetivo secundario, el mediático. Es decir, el objetivo secundario de fortalecer la marca Chile a nivel mundial.

Para mi eso es una demostración perfecta de que se puede pensar en objetivos anexos al primario. Y es allí en donde se nota que nuestros políticos pensaron perfectamente en un objetivo secundario de marketing, pero no en uno de generación de valor mediante el desarrollo y la apropiación de tecnología.

Ese es el reflejo básico que falta para que de verdad seamos un país desarrollado. Esa es la demostración de que el SIN (Sistema de Innovación Nacional) está cojo, pues no participaron ni Universidades ni centros de investigación en la Operación San Lorenzo.

Basta mirar el gráfico del SIN en Chile, publicado nada menos queen la página 45 del libro "Innovación en Minería" del 2007, para entender en dónde no funciona el sistema. (No puedo poner gráficos en una respuesta así que escribiré algo sobre el SIN de Chile en el futuro).

Por último, la próxima vez que pase por Houston espero que nos podamos ver y comer uno de esos T-Bone tan característicos de la zona.

Muchos saludos,

Juan Carlos Barroux

Juan Carlos Barroux dijo...

Estimado Marco,

Gracias por tu comentario.

Es menester recordar que el objetivo primario fue alcanzado de manera brillante y pública.

Pero, mantengo mi opinión de que fallamos como país pues no está en nuestro ADN el inmediatamente usar nuestro SIN para enfrentar los nuevos desafíos y problemas. No es un reflejo automático, valga la redundancia, el pensar en el lado tecnológico, con su potencial de generación de riquezas, de las cosas.

En los países desarrollados es un reflejo el generar tecnología cada vez que tienen problemas nuevos. Ese es el reflejo que debemos adquirir.

Es un punto simple, pero es importante machacarlo en todos los espacios hasta que, efectivamente, se vuelva un reflejo en todos y no sólo en algunos tecnólogos.

El uso de la palabra "falló" es efectista, pero eficiente.

Muchos saludos hasta la próxima cerveza,

Juan Carlos Barroux

Rodreyes dijo...

Buena nota.
Gracias por el análisis.

Thesis Writing dijo...

Thank you for sharing such relevant topic with us. I really love all the great stuff you provide. Thanks again and keep it coming.

 

blogger templates | Make Money Online