Estas son las condiciones de seguridad que debería tener un sumergible como el Titán

Eric Fusil, University of Adelaide

El contexto en el que ha desaparecido el Titán es inquietante. Han salido a la luz informes que detallan documentos judiciales de un caso de 2018 que muestran que OceanGate, la empresa responsable del sumergible, despidió al empleado David Lochridge después de que expresara su preocupación por la seguridad del Titán. Lochridge no estaba de acuerdo con OceanGate y se opuso a la decisión de la empresa de empezar las inmersiones sin realizar previamente “pruebas no destructivas” al casco del buque para demostrar su integridad.

También en 2018, una carta enviada a OceanGate por el Comité de Vehículos Submarinos Tripulados de la Sociedad de Tecnología Marina, firmada por 38 expertos, expresaba reservas sobre la seguridad del sumergible. Decían que el “enfoque experimental adoptado por OceanGate podría dar lugar a resultados negativos (de menores a catastróficos) que tendrían graves consecuencias para todos en la industria”. Como se desprende de estos intercambios, la ingeniería y la reglamentación de los sumergibles de aguas profundas sigue siendo un terreno un tanto inexplorado. Y como el Titán opera en aguas internacionales, técnicamente está libre de gobernanza por la normativa de cualquier nación.

En este caso, la mayoría de los diseñadores de sumergibles optarían por que una sociedad de clasificación certificara el diseño de la embarcación. OceanGate tomó la decisión consciente de negarse a hacerlo en el caso del Titán.

Navegabilidad de los sumergibles

Cuando hablamos de la “navegabilidad” de una embarcación, nos referimos esencialmente a si es apta para su propósito, segura de operar y respetuosa con la protección del medio ambiente. En el caso del Titán, la idoneidad podría resumirse en la capacidad de lanzarse con seguridad desde un buque nodriza en la superficie del agua, operar de forma autónoma hasta 4 000 m (la profundidad aproximada del naufragio del Titanic) y, tras una inmersión de pocas horas, volver a la superficie para ser recuperado por el buque nodriza.

La seguridad de funcionamiento significa que no se dañan los equipos ni los pasajeros sufren lesiones (o algo peor) a bordo. Y la protección del medio ambiente implica que el sumergible no tendrá ningún impacto significativo en su entorno, como la contaminación o la alteración del ecosistema. Sin embargo, éste es el escenario ideal. Los sumergibles de aguas profundas operan en un entorno hostil, y las cosas pueden ir mal.

Resistencia a la presión

Los sumergibles y submarinos tienen la forma que tienen porque las esferas y los cilindros son geométricamente más resistentes a las presiones de aplastamiento. En lugar de operar en una atmósfera respirable de 1 bar, si el Titán desciende a la profundidad del Titanic tendría que soportar 370 bares de presión. Cualquier defecto en el casco podría provocar una implosión instantánea.

Entonces, ¿cuál es el umbral por debajo del cual una geometría “fuera de circularidad” se convierte en un defecto? Las industrias que utilizan buques submarinos a profundidades de varios centenares de metros suelen emplear cascos de acero, que suelen tener un umbral de fuera de circularidad inferior al 0,5 % del diámetro del buque. ¿Sería ese criterio suficientemente seguro para el casco de presión del Titán a 4 000 m de profundidad?

El Titán tiene un casco compuesto de fibra de carbono y titanio. Resulta extremadamente complicado diseñar y evaluar estructuralmente estos materiales, en comparación con el material metálico únicamente. Es de suponer que por eso OceanGate equipó al Titán con un “sistema de control del estado del casco en tiempo real”.

No está claro si el sistema mide realmente las tensiones con galgas extensométricas en el casco, o si se trata (como advirtió Lochridge) de un análisis acústico que sólo alertaría de problemas inminentes “a menudo milisegundos antes de una implosión”.

La seguridad de la integridad del casco a presión requiere analizar varios modos de fallo, antes de determinar un coeficiente de seguridad para cada modo, en función de la profundidad de inmersión a la que se aspire.

Una vez verificado el diseño (mediante cálculos), la validación en el mundo real debe producirse en dos etapas. Para empezar, se realizarán pruebas no destructivas en el casco a presión fabricado, para comprobar la precisión de su geometría y cualquier aspecto fuera de la circularidad. A continuación, deberían llevarse a cabo inmersiones reales (idealmente no tripuladas) a profundidades progresivamente mayores, utilizando medidores de tensión para medir los valores reales frente a las predicciones. No sabemos si el Titán se sometió a tales pruebas.

Copias de seguridad y redundancia

A la hora de diseñar la arquitectura funcional y seleccionar los equipos, un diseñador tendría en cuenta una serie de escenarios “hipotéticos” de los que recuperarse:

• ¿Qué pasa si fallan las fuentes principales de energía?
• ¿Y si mi ordenador falla y el piloto pierde el control?
• ¿Qué ocurre si falla mi sistema principal de comunicación?
• ¿Cómo puede el sumergible indicare a la nave nodriza que hay un problema?

Estos escenarios comprometen a los arquitectos navales a garantizar lo que se denomina un SFAIRP (so far as is reasonably practicable) de seguridad. Esto implica no sólo mitigar las consecuencias de un accidente, sino también evitar que ocurra. En la práctica, significa disponer de:

• una reserva de oxígeno (por ejemplo, mientras se espera a un equipo de rescate),
• fuentes principales de energía fiables y sistemas de reserva,
• otra fuente de energía (por ejemplo, hidráulica) en caso de pérdida de energía.

Cada uno de estos sistemas necesitaría una verificación (teórica) y una validación (pruebas) específicas para el entorno concreto. Los equipos comerciales disponibles en el mercado pueden adaptarse a bordo si se demuestra su idoneidad para diversas situaciones. Sin embargo, la mayoría de los componentes externos (debido a la presión de aplastamiento) y los sistemas de seguridad requerirían un diseño personalizado.

Según los informes, el Titán utilizaba ciertos equipos “listos para usar”, pero es difícil saber si estaban certificados para su uso previsto a esas profundidades.

Sistemas de seguridad

En el caso del Titán, un cable con la nave nodriza habría garantizado una comunicación bidireccional instantánea y una mayor velocidad de intercambio de datos. Pero estos cables pueden enredarse con peligros potenciales en el lugar de un naufragio. Por eso, los anclajes se utilizan sobre todo en vehículos no tripulados; los sumergibles tripulados prefieren confiar en el piloto. Además, el GPS, los teléfonos portátiles por satélite y los sistemas de identificación automática no pueden utilizarse bajo el agua. Estas herramientas utilizan ondas electromagnéticas que no se propagan a gran profundidad bajo el agua (aunque podrían utilizarse en la superficie).

Algunos submarinos están equipados con una baliza de socorro, equivalente a una radiobaliza indicadora de posición de emergencia (EPIRB). Ésta puede activarse a la orden del capitán o mediante un interruptor de “hombre muerto”. Si el piloto responde a una prueba a intervalos regulares, una repentina falta de respuesta hace que el sistema suponga que la tripulación está incapacitada. También en la superficie pueden producirse varias situaciones, en el caso de que el Titán hubiera salido a flote. Aunque lo hubiera hecho, la tripulación y los pasajeros no habrían podido abrir la escotilla atornillada de la nave. Probablemente tendrían que seguir lidiando con la atmósfera potencialmente contaminada del interior.

Para complicar aún más las cosas, el color blanco del Titán dificultaría su detección en el mar espumoso. Por eso, los artefactos flotantes detectados desde arriba suelen ser de tonos anaranjados o amarillos, que permiten una mayor visibilidad.

El futuro de los sumergibles de aguas profundas

Ahora, el examen forense analizará inevitablemente si el Titán cumplía los umbrales básicos para demostrar su navegabilidad. Aunque varias sociedades de clasificación proponen un conjunto de normas para los submarinos y sumergibles comerciales, optar por seguir estas normas sigue siendo un proceso voluntario (que la aseguradora del activo suele impulsar).

Es hora de reconocer que la navegación a gran profundidad es tan compleja, o más, que la espacial, y que garantizar la seguridad de los sumergibles debería ser algo más que una cuestión de elección.

Eric Fusil, Associate Professor, School of Electrical and Mechanical Engineering, University of Adelaide

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.