Carmenza Gómez
Colaboradora / Semilleros
Aprender sobre cómo es el comportamiento de un cohete, lo que se necesita para poder lanzarlo bajo circunstancias controladas y de seguridad, es uno de los propósitos del Semillero de Cohetería y Propulsión de la Universidad EAFIT.
Actualmente idean una metodología para el diseño de toberas de motores cohete de combustible sólido. Este elemento es muy importante porque es el que hace la “magia”, es el dispositivo por donde salen los gases a alta velocidad, responsables de impulsar el cohete.
El objetivo es poder diseñar la tobera acudiendo a las matemáticas y la física mediante herramientas computacionales, con el fin de optimizar el uso de energía del cohete. Concluido este estudio teórico se pasará a construirla y ensayarla.
En este sentido, el viaje de Juan Sebastián Rodrí- guez Cuartas y Santiago Pérez Cardona a los Estados Unidos para certificarse en propulsión sólida aporta significativamente a la experimentación directa.
Esta experimentación no se había podido ejecutar debido a que en el país no se tiene acceso al nitrato de potasio, ni al nitrato de amonio, ni a los percloratos de potasio y amonio –que forman parte del propelente (combustible)–, por problemas de orden público ajenos a la Universidad, señala el profesor Manuel Julio García Ruiz, investigador principal de este grupo de investigación.
Enfocarse en la construcción de la tobera es muy importante, ya que no es lo mismo lanzar un cohete desde Medellín, Bogotá o Barranquilla porque en cada ciudad hay que considerar variables como: la presión atmosférica, la altura sobre el nivel del mar y las condiciones del propelente (combustible), que también son diferentes y deben ser adaptadas.
El propósito de especializarse en la tobera es para hacer pruebas propias o para los demás grupos nacionales a los que viene apoyando el semillero, aclara Rodríguez.
El aporte de los investigadores eafitenses es la metodología que ya elaboraron para adecuar la tobera a las diferentes condiciones del lugar donde la quieran producir. Se trata de un paso importante en la aplicación de la cohetería experimental.
En últimas, explica García, “lo que se busca es convertir lo que antes era una afición en una inves- El estudio de la cohetería se abre espacio Eafitenses desarrollaron una metodología para diseñar y construir una tobera, pieza clave del motor de un cohete, que se puede adaptar a diferentes condiciones del lugar donde la quieran producir. Carmenza Gómez Colaboradora tigación seria”, es decir, dejar de lanzar cohetes y dedicarse a estudiar más, antes de enviar el siguiente artefacto, para que los próximos cohetes sean mejor desarrollados desde la ingeniería.
Origen del semillero
Fue creado en 2010 por iniciativa de un estudiante de ingeniería mecánica, Juan Sebastián Rodríguez Cuartas, quien en el colegio, junto con unos amigos, se inició en la fabricación y lanzamiento de cohetes. “No había mucha ingeniería en las cosas, había pasión, se hacían experimentos interesantes y tirábamos cohetes”, asegura Rodríguez.
Dos integrantes del Semillero de Cohetería y Propulsión, Juan Sebastián Rodríguez y Santiago Pérez, se capacitaron y se certificaron en los Estados Unidos en propulsión sólida, cumpliendo así con uno de los objetivos de la investigación.
Su propuesta tuvo eco en Manuel Julio García Ruiz, profesor de Ingeniería Mecánica de EAFIT con Doctorado en Ingeniería Aeronáutica, quien se interesó debido a que Juan Sebastián venía de ser un cohetero aficionado y, como estudiante de pregrado, estaba muy motivado para profundizar en este tema. “Por mi formación sé qué temas son importantes estudiar, en cuáles debemos avanzar y hemos absorbido libros conjuntamente sobre este asunto; estoy aprendiendo mucho de la mano de él”, explica García.
Así inscribió formalmente este semillero ante la Universidad, aunque no es usual que el profesor García forme grupos de investigación con estudiantes de pregrado, porque a veces estos aún no están seguros para dónde quieren ir. Comienzan en un área y luego pasan a otra. Pero Juan Sebastián optó seguir por la línea de investigación.
Los investigadores estudian cómo hacer la tobera de un motor cohete para adecuarla a las condiciones del lugar donde la quieran usar.
Actualmente está integrado por tres estudiantes de pregrado y un egresado: Juan Sebastián Rodrí- guez, de noveno semestre de Ingeniería Mecánica; Miguel Castaño, de noveno semestre de Ingeniería Mecánica y de sexto semestre de Ingeniería de Diseño de Producto; Andrés Ramírez, estudiante de noveno semestre de Ingeniería de Sistemas, y Santiago Pérez, recientemente graduado como ingeniero mecánico.
Interés por la investigación aeroespacial
Ha sido la Cohetería Experimental Amateur (CEA) la que se ha dado a la tarea de estudiar y experimentar en el diseño, ensayo y fabricación de partes del cohete, tanto el motor cohete (motor de combustión interna) como el propulsante (fuente de energía que lo empuja).
Distintos grupos de CEA han aportado sus conocimientos a través de cursos de formación, proyectos de investigación y productos en desarrollo, con lo que se promueve la aparición de nuevos equipos de investigación aeroespacial en el ámbito académico, tales como los de las universidades Nacional de Colombia (sedes Bogotá y Medellín), de Antioquia, Pontificia Bolivariana, Sergio Arboleda y de Los Andes con el Proyecto Uniandino Aerospacial.
Un logro significativo para el país en esta materia es el primer satélite colombiano, el Libertad I, elaborado, diseñado y puesto en operación por ingenieros colombianos, gracias a un ambicioso proyecto educativo y de investigación de la Universidad Sergio Arboleda, que hace parte del proyecto Picosatélite, para ser el primero de su tipo que se hace en Latinoamérica.
Un picosatélite es un satélite artificial, de un kilogramo de peso, que se hace con fines investigativos, de observación y recolección de información, entre otros usos.
Pese a dicho logro, expertos como César Ocampo, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, sostiene que el país sigue estando lejos de tener un nivel respetable en desarrollo y tecnología aeroespacial. “Si vemos los ejemplos de los países que lo tienen, se puede observar que en estos se ha puesto un fuerte énfasis en ciencia y desarrollo fundamental durante toda su historia y han tenido un importante liderazgo y apoyo estatal”.
Ocampo resalta que “tenemos un recurso humano muy capaz”, pero es necesario tener instituciones educativas de más alta calidad, una política de estado enfocada en la educación, ciencia, investigación y desarrollo, y un apoyo industrial y empresarial agresivo que busque y abra mercados.
Por otra parte, Jorge Zuluaga, coordinador del programa de Astronomía de la Universidad de Antioquia, considera que Colombia ha empezado a gatear en el tema. El desarrollo es incipiente: “Lo más importante es que el gobierno ya reconoció la relevancia del tema y ha tomado las medidas administrativas correspondientes. La Comisión Colombiana del Espacio viene trabajando desde hace ocho años un poco con las uñas. El año pasado se creó el Programa Presidencial para el Desarrollo Espacial que cuenta con recursos”.
Es de destacar la creación del programa de Astronomía en 2009, resultado de un largo proceso de 30 años, aproximadamente, en el que se dieron las primeras incursiones en los aspectos teó- ricos de la ciencia aeroespacial. Así mismo, el año pasado se consiguió por primera vez financiación para lo que sería el primer proyecto de Ingeniería Aeroespacial en la Universidad de Antioquia: un banco de pruebas para el desarrollo de motores de combustible sólido.
Sin duda, la investigación científica cada vez atrae a más jóvenes, para derrumbar la creencia de que los científicos son personas de otro planeta o son genios. Muchos de ellos llegan a interesarse por estas áreas del conocimiento sin darse cuenta. Simplemente, se apasionan por algo, exploran, experimentan y “gomosean”, para llegar a constituir grupos de estudio, como es el caso del Semillero de Cohetería y Propulsión de EAFIT, que aporta al conocimiento científico aeroespacial del país.
El Semillero de Investigación de Cohetería y Propulsión obtuvo la máxima calificación de los semilleros que representaron a EAFIT en el XIII Encuentro Departamental de Semilleros de Investigación Redcolsi - nodo Antioquia, realizado el 2 y el 3 de mayo en el Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid.
Investigadores
Manuel Julio García Ruiz
Mecánico y magíster en Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes. Doctor en Ingeniería Aeronáutica de la Universidad de Sydney. Docente del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad EAFIT. Investigador en el área de métodos numéricos aplicados a la ingeniería, en particular, en el uso del método de elementos finitos para el análisis estructural, optimización del diseño, la mecánica de fluidos computacional e interacción de fluido-estructura, diseño y desarrollo de software para el análisis de ingeniería y diseño. En 2013 fue reconocido como Mejor Profesor de Mecánica Computacional en el programa de posgrado en la Escuela de Ingeniería de EAFIT.
Más información sobre el investigador
Juan Sebastián Rodríguez Cuartas
Estudiante de Ingeniería Mecánica, Universidad EAFIT. Es el fundador y coordinador del Semillero de Investigación en Cohetería y Propulsión, adscrito al grupo de investigación en Mecánica Aplicada. Participó con una ponencia en el Tercer Congreso Nacional de Ingeniería Física y en el Encuentro Departamental de Semilleros de Investigación RedColsi, en Medellín.
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