PHOENIX, EL NUEVO AERÓDROMO DE LA ESTACIÓN McMURDO
A través de su historia, la estación McMurdo ha sido servida por un grupo de aeródromos, construidos sobre hielo o nieve y utilizados en ciertas épocas del año para recibir tipos diversos de aviones. En ese sistema, las pistas duras Ice Runway y Pegasus, recientemente desactivadas, recibían grandes aviones equipados con ruedas procedentes de Nueva Zelanda, aunque no pudiesen operar en el período más caliente de verano, mientras que Williams Field, hecho de nieve compactada y empleado en el transporte intracontinental, es capaz de operar sólo aviones con esquís, si necesario durante todo el año.
Entre 2008 y 2014 la base fue servida solamente por dos campos de aviación, en vez de los tres tradicionales. Durante ese tiempo, Pegasus siguió funcionando – inicialmente junto con Williams Field; luego, con Ice Runway. Este esquema fué una prueba de concepto de un proyecto de aeródromo consolidado (complejo unificado de pistas de aterrizaje para satisfacer toda la demanda de la estación). Hasta 2013 todavía se pensaba que Pegasus podría desempeñar tal papel.
Por más de 20 años, Pegasus ha recibido aviones de transporte pesado, pero los problemas de derretimiento en el sitio terminaron inviabilizando su operación, y, con el fin de su vida útil, el aeródromo fué cerrado en diciembre passado. En los últimos años, los vuelos de Boeing C-17 Globemaster III de Christchurch eran interrumpidos a fines de noviembre y sólo se reanudaban casi al cierre de la temporada, en febrero.
Durante el período más cálido del año, que es también el momento de mayor afluencia de personal, la estación sólo puede fiarse en Williams Field para mantener la comunicación aérea con Nueva Zelanda, pero ese campo de aterrizaje no puede acomodar aeronaves más grandes que el Lockheed LC-130 . Eso produce un cuello de botella en el transporte de pasajeros y de cargas durante el pico del verano, porque los C-17, columna vertebral del puente aéreo Christchurch-McMurdo, son aviones mucho más pesados, que necesitan de una superficie dura para operar.
Inaugurado en febrero de 2017, Phoenix fue diseñado para ser el nuevo aeródromo consolidado de McMurdo (
SAC –
Single Airfield Complex). Destinado a reemplazar Pegasus y Ice Runway (Williams Field será mantenido como pista de emergencia para los LC-130), el complejo tiene la única pista para aeronaves con ruedas existente en McMurdo en la actualidad.
SELECCIÓN DEL SÍTIO
Durante años el
USAP (
United States Antarctic Program) ha intentado reunir todas las operaciones de ala fija de McMurdo en un solo lugar. Y en los últimos tiempos, dada la creciente inviabilidad de Pegasus, era necesario no retrasar la construcción del nuevo campo de aviación. Si el aeródromo planeado no funcionara, eso tendría un enorme impacto en el esfuerzo científico de los EE. UU. en la Antártida – el
USAP envía 3.500 personas al año hacia el continente.
Algunos factores se tuvieron en cuenta a la hora de elegir la ubicación: el nuevo aeródromo debería estar lo más cerca posible de la estación y fuera de la zona de influencia de las partículas de polvo oscuro procedentes de la Isla Black (hay intensos procesos de derretimiento en dicha zona, relacionados con la disminución del albedo –la "blancura"– de la superficie, que absorbe más radiación del sol). El complejo también necesitaba ser desarrollado en un lugar donde hubiera disponibilidade de nieve fresca y de fina granulación, para permitir la colocación anual de uma capa de nieve destinada a proteger la pista de la radiación solar en el verano. Al mismo tiempo, tenía que estar sobre una superficie que permitiera la preparación y el mantenimiento de una pista dura. La
NSF (
National Science Foundation) comenzó la búsqueda por el sitio donde se instalaria el complejo en 2014, y el estudio para la creación de un aeródromo consolidado hizo dos recomendaciones preliminares, ambas en la barrera de hielo de McMurdo.
La primera opción era situar el aeródromo en una área cercana a Pegasus. Al igual que este, el nuevo complejo también sería construido sobre el hielo, con una cubierta de nieve comprimida (
white ice), pero no fue posible encontrar un lugar adecuado en la región. La otra alternativa sería cerca de la milla 10 de la carretera de acceso a Pegasus, a 4 o 5 millas al nordeste de ese aeródromo. La base de la pista sería de nieve, ya que en el lugar el hielo de la barrera queda muy lejos de la superficie. La tasa de precipitación en la región es mayor que en Pegasus, pero mucho más pequeña que en la región de Williams Field, y podría ser manejable si los EE. UU. fueran capazes de construir una superficie lo suficientemente dura. El desarrollo ulterior en los procedimientos de construcción y mantenimiento de un campo de aviación situado sobre nieve profunda (
deep snow surface runway) determinaria el cronograma de la obra.
La selección final de la ubicación terminó recayendo sobre la milla 11 de la carretera (ver figura), a unos 6 km al este de Pegasus y a unos 24 km al sur de la estación McMurdo, en el denominado "Sitio Alpha". El nuevo aeródromo está en una zona alejada de los problemas de derretimiento mencionados y en una posición favorable con relación a las islas Black y White, que tienen gran influencia sobre los vientos de la región. Se encuentra dentro de un área que recibe un promedio de 45 cm (18 pulgadas) de nieve por año, acumulación 23 a 30 cm (9 a 12
″) mayor que en el sitio de Pegasus, lo que ayuda a disminuir cualquier aglomeración de polvo en la pista. De hecho, la precipitación más alta protege el campo de aterrizaje en el verano, pero también significa que habrá una mayor cantidad de nieve para ser trabajada y nivelada en ciertos períodos.
[Ubicación aproximada de Phoenix en la ruta de acceso a Pegasus]
Después de la elección del sitio, se completó el diseño del aeródromo, que deberá tener una
runway (pista dura apta para recibir aeronaves con ruedas) y una
skiway (pista para aviones equipados con esquís). En 2015, comenzó el intenso esfuerzo de desarrollo de la que entonces se llamó "Alpha Runway", que quedó lista a tiempo para las pruebas de 2016-17.
[Arriba, la barrera de hielo vista desde la base neozelandesa Scott en marzo de 2016. Abajo, el Sitio Alpha en marzo de 2016. Se puede ver el hielo de invierno del estrecho de McMurdo desprendiéndose de la barrera permanente]
CONSTRUÇÃO (CONSTRUCTION / CONSTRUCCIÓN)
Cada campo de aviación en los alrededores de la isla de Ross tiene características muy específicas. Phoenix, Pegasus y Williams Field tienen en común el hecho de que están ubicados en la barrera de hielo, a diferencia de Ice Runway, que cada año era reconstruido sobre el hielo de invierno del estrecho de McMurdo. Pegasus y Phoenix tienen pistas duras y pueden recibir aviones de ruedas, más pesados; Williams Field está dirigido exclusivamente a aviones con esquís. Pegasus, establecida en una zona de precipitación de nieve reducida, tenía base de hielo, mientras que Phoenix y Williams Field se construyeron en áreas de acumulación neta. Además, todos estos tres aeródromos tienen superficies de nieve compactadas en grados diversos. Williams Field, instalado dentro de un área de alta precipitación, tiene una superficie de nieve adecuada para operar el Lockheed LC-130. Pegasus tenía una capa con ocho a diez centímetros de nieve comprimida sobre el hielo de la barrera (um pavimento llamado "
white ice"), lo suficientemente sólida como para aguantar el aterrizaje de un Boeing C-17 Globemaster III. Dimensionado para también soportar el C-17, Phoenix es único en el mundo: actualmente ningún otro campo de aterrizaje puede recibir aviones con ruedas en una pista con superfície de nieve profunda
*.
Debajo de la capa de nieve en la zona de acumulación de un glaciar (en este caso, plataforma de hielo), hay una base dura, que tarda cientos de años en formarse, a través de la lenta compresión de la nieve acumulada, que se convierte en cristales de hielo. Habría sido deseable construir el nuevo complejo sobre ese lecho sólido, como en Pegasus, pero la cobertura de nieve en el sitio es tan gruesa que cavarla hasta el al hielo no era una opción – por eso, se hizo el aeródromo sobre nieve profunda. El
CRREL (
USACE/
CRREL,
U. S. Army Corps of Engineers/
Cold Regions Research and Engineering Laboratory), institución responsable del proyecto de Phoenix, decidió compactar la nieve hasta transformarla en hielo, utilizando una técnica similar a la ya utilizada en los fundamentos del
South Pole Telescope.
[Buldózeres Caterpillar D7E y Case Quadtrac 530 empujan nieve para la construcción del campo de aterrizaje]
La creación de la runway de Phoenix, una colaboración entre CRREL y NSF, requirió métodos de construcción en la nieve sin precedentes, así como el desarrollo de estándares únicos de certificación. Ha sido adoptada una técnica de compactación destinada a modificar la nieve profunda (
deep snow) a través de una combinación de apisonadoras de rodillos pata de cabra (
sheepsfoot) y neumáticos. El pavimento fue construido, capa por capa (ver imagen abajo), por la compresión de la nieve traída de las cercanías. Cada nivel del piso (
lift) fue sometido a un peso que comenzaba en 40.000 libras (más de 18 toneladas) y subía gradualmente hasta 160.000 libras (72,5 toneladas). Ese proceso aplasta los copos de nieve para la formación sucesiva de densos estratos, casi tan duros como el hormigón. Como resultado, las propiedades naturales de robustez de la nieve han sido cambiadas, creandose una base densa y resistente para la pista, con más de 32 pulgadas (80 cm) de profundidad. Certificada para soportar 500.000 libras, la
runway de Phoenix fue diseñada para recibir aproximadamente 65 aterrizajes de Boeing C-17 Globemaster III por año.
[Arriba, una apisonadora de rodillo pata de cabra remolcada por una buldócer Case 530 Quadtrack, con el monte Erebus, volcán activo más austral del mundo, en el fondo. En la foto siguiente, la superficie de la nueva pista después de que la apisonadora pasara. En la imagen de abajo, una apisonadora com rodillos sobre neumáticos]
[La disposición de las capas del pavimento]
[También se utilizaron otros vehículos en la construcción de la
runway. Arriba, un camión Foremost Delta tira de una grada para esparcir la nieve que protegerá la pista del sol. A continuación, el Catterpillar 730C, que usualmente remolca un gran furgón de pasajeros, ayuda a compactar la superficie]
[Imagen de la
runway aún en construcción. No se ha podido obtener otras fotografías aéreas del complejo]
Las tareas de diseño y construcción, así como las pruebas de resistencia, llevaron más de 15 meses de trabajo continuo. El primer aterrizaje de un C-17 ocurrió el 15 de noviembre de 2016, durante la operación de certificación de aeródromo. No hubo vuelos hasta el 27 de enero de 2017, cuando aterrizó el primero C-17 con pasajeros. Los primeros LC-130 fueron recibidos el 30 de enero de 2017 (
16).
[Arriba: el 15 de noviembre de 2016, el primer C-17 aterrizando, carreteando y maniobrando en la rampa. Después de dos aterrizajes y despegues y de una serie de maniobras, la pista fue considerada segura. Abajo: el C-17 estacionado y en su primer despegue]
[Un técnico mide los patrones de fricción de las ruedas del C-17 en aterrizajes y despegues]
El diseño de la runway y de la skiway de Phoenix no difiere mucho de lo encontrado en Pegasus. Hubo un cambio en la orientación de la pista principal en relación con el viento prevaleciente, lo que deberá ayudar a que el nuevo complejo sea un poco más disponible que el otro. Hasta donde se sabe, la skiway no se ha construido todavía, pero la runway tiene una longitud de 3.353 m (11.000 pies) y está equipada con sistemas de iluminación y señalización. Actualmente el aeródromo es servido por sistema de navegación aérea táctica (TACAN) y sistema de aterrizaje por microondas (MLS), pero en las próximas temporadas el último puede ser substituido por un sistema de aterrizaje por transpondor (TLS). En la temporada 2016-17, no tenía torre de control de tráfico aéreo.
OPERACIÓN
El objetivo de la construcción de un aeródromo consolidado (
SAC –
Single Airfield Complex) es explorar todas las operaciones aéreas de ala fija en un único complejo, reduciendo costos y evitando la necesidad de recursos redundantes, como equipos de rescate de aeronaves y extinción de incendios, instalaciones de mantenimiento y terminales de pasajeros y de carga. El nuevo aeródromo debe ser capaz de apoyar la misión de vuelo de varias aeronaves (Boeing C-17 Globemaster, Lockheed C-130 Hércules y LC-130, Boeing 757, Airbus A-319, Basler BT-67, DHC Twin Otter, helicópteros) y tener suficiente capacidad de carga y pasajeros para satisfacer los volúmenes actuales, con posibilidad de expansión.
La operación de Phoenix seguirá los patrones ya adoptados en Pegasus. Al igual que los demás aeródromos de McMurdo, el futuro aeródromo consolidado consistirá básicamente en cuatro elementos, a saber: (I) las instalaciones "aeroportuarias" (
runway,
skiway,
taxiways, plataforma, auxílios a la navegación, sistemas de señalización e iluminación y zonas de aterrizaje de emergencia en caso de visibilidad cero – las
white-out landing areas; (II) instalaciones “de tierra” – el
town site, que respalda la operación de pasajeros y de carga; (III) el sistema de suministro de combustible y (IV) las vías de acceso. La mayoría de estos recursos ya están en funcionamiento.
[A continuación se muestra el diseño propuesto en 2013 para el aeródromo consolidado]
La elaboración de la
runway terminó siendo más rápida de lo esperado, pero la finalización del aeródromo consolidado está condicionada a la creación y desarrollo de ciertos sistemas destinados a la generación de energía eléctrica, al suministro de combustible de aviación, al abastecimiento de agua potable y a la gestión de las aguas residuales. También depende del diseño y la entrega de nuevas instalaciones de apoyo a la
runway, como la torre de control de tráfico aéreo. Tales problemas todavia no tenían solución cuando el anteproyecto del complejo de aeródromo único (
SAC) fue preparado en 2014, pero prototipos de esos sistemas han sido probados en Pegasus.
El
town site es un conjunto de instalaciones que hace el complejo autónomo en relación con la estación, proporcionando todo el apoyo necesario para las operaciones del aeródromo. Es diseñado para albergar equipos que trabajan en turnos rotativos, con transporte regular a la base McMurdo, en la isla de Ross. Necesita ser dimensionado para proporcionar refugio temporal en caso de un evento meteorológico que impida la evacuación de trabajadores y pasajeros a la estación. Las funciones principales del town site son atender los movimientos de carga y pasajeros, realizar el control de tráfico aéreo y proporcionar rescate de aeronaves y combate a incendios.
Las instalaciones del
town site son edificios relativamente pequeños montados en esquís (
vans), que solían ser remolcados entre los campos de aviación, según el cronograma de operación de las pistas. Con el cierre de Ice Runway y de Pegasus, no habrá necesidad de tal desplazamiento, lo que resultará en ahorros considerables en recursos humanos, materiales y financieros. Los "edificios" sobre esquís que compondrán el
town site serán más permanentes: la mayoría de ellos sólo se trasladará a lugares cercanos durante el invierno, para evitar el acúmulo de nieve, y algunas de las estructuras deben incluso permanecer en el lugar para permitir operaciones fuera de la temporada de verano. Había 27 de estas vans en 2014, y se cree que tal número puede reducirse a catorce, generando así eficiencia operativa y energética.
El método de manejo de aguas residuales que se adoptará no estaba aún definido en 2014. Se realizaron evaluaciones de dos sistemas diferentes: tratamiento en la planta depuradora de la estación norteamericana y incineración
in situ, pero la implementación de cualquier de los procedimientos requería atención a algunos aspectos aún no resueltos en aquel momento. El volumen de aguas grises y negras producidas es sustancial: unos 138.000 litros, o 36.370 galones, en la temporada 2012-13.
En cuanto a la obtención de agua para consumo humano, existían dos posibilidades, que también dependían de mayor desarrollo: fusión y tratamiento de la nieve del local o la construcción de una pequeña planta de ósmosis inversa, que convertiría el agua del mar en agua potable. Pegasus recibía directamente de McMurdo no sólo agua potable (casi 49.000 litros, o aproximadamente 12.900 galones, en 2012-13), sino también toda la comida para la tripulación. Como Phoenix también estará dotada de una cocina, habrá menor necesidad de transporte, con consecuente reducción del impacto sobre el frágil sistema de rutas que conduce a la estación.
El suministro de combustible de aviación AN-8 se realizará mediante un sistema de tuberías flexibles, similar al adoptado en los otros campos de aterrizaje. Sin embargo, será necesario redimensionar y adaptar la red para un nuevo período de operación, pero no se sabe si tal problema ya está abordado.
Para la producción de energía eléctrica, el estudio de 2014 sugirió la sustitución de los generadores existentes y la elaboración de un nuevo diseño de las líneas de transmissión. El redimensionamiento de la red eléctrica sería uno de los últimos puntos a definir: una vez que se hayan entregado todas las instalaciones del aeródromo, se determinarán las necesidads totales de consumo.
ACTIVIDAD CIENTÍFICA EL AÑO ENTERO
Durante casi cincuenta años, las operaciones aéreas regulares en la isla de Ross eran interrumpidas en abril y se reanudaban solamente a finales de agosto, cuando el sol se levantaba otra vez y ocurría el
Winfly ("
winter fly-in"), una rápida sucesión de cuatro o cinco vuelos de C-17 que llevaba al personal responsable de preparar la estación para el verano). Después del
Winfly, tenía início el principal período de operaciones de transporte aéreo (
mainbody flights), en octubre. Los LC-130 eran utilizados desde mediados de octubre hasta finales de febrero, cuando las operaciones aéreas en la base Amundsen-Scott en el Polo Sur son suspendidas. Los C-17 solían llegar alrededor del 1 de octubre, pero no se los podía utilizar en la época más caliente debido a el derretimiento que afectaba las pistas. Ellos regresaban a Nueva Zelanda y volvían a McMurdo en febrero, donde permanecían hasta el 5 de marzo. En ese entonces, la mayor parte del personal ya se habría ido y las únicas personas que se quedaban era la tripulación que mantendría la estación funcionando durante el invierno.
Sin embargo, haberá cambios en el
Winfly. Las pruebas realizadas en Pegasus en 2015 y 2016 fueron los primeros vuelos programados entre abril y agosto desde 1967, y a partir de 2017 deberá haber aproximadamente un vuelo al mes durante el invierno. McMurdo está a punto de iniciar una transición a un régimen de atividade científica durante todo el año, y no solamente en el verano. Por lo tanto, se pretende mantener los LC-130 en el continente el año entero, con el fin de apoyar las misiones científicas.
En el comienzo, el nuevo aeródromo será utilizado conservadoramente, teniendo en cuenta las restricciones antes mencionadas durante los períodos de mayor temperatura. No obstante, en el futuro se espera que Phoenix dé acceso a aeronaves pesadas durante la mayor parte de la temporada de verano y por el resto del año, solucionando una desventaja histórica de la base McMurdo.
_________________________________________________________________________
* En 1980 la Unión Soviética ya operaba una pista de nieve compactada para aviones equipados con ruedas. La estación Molodezhnaya, actualmente cerrada, era servida por el aeródromo situado en el monte Vechernyaya, donde había una pista de 2.800 metros, construida sobre nieve profunda. Ella recibía aeronaves pesadas como el Ilyushin Il-76, pero se enfrentaba a restricciones en los períodos más cálidos. Los soviéticos también lograron implementar un campo de aterrizaje de nieve compactada para aviones de ruedas en la estación Vostok, en plena meseta antártica.
Además, hace tiempo que existen planes para la construcción de una
runway en la estación Amundsen-Scott, en el Polo Sur (campo de aviación Jack F. Paulus). Actualmente, los únicos grandes aviones que pueden aterrizar allí son los Lockheed LC-130, que llegan y parten a McMurdo en varios vuelos diarios durante la estación de verano. Aunque los LC-130 son vitales para la logística antártica norteamericana, su uso impone limitaciones significativas a las cargas que se van a transportar – la creación de la
South Pole Traverse, una carretera de nieve compactada de 1.600 kilómetros de largo uniendo las bases McMurdo y Amundsen Scott, es una consecuencia de tales restricciones.
Quizá los recientes avances logrados a través de la construcción de Phoenix permitirán al aeródromo del Polo Sur recibir los Boeing C-17 en el futuro, liberando los LC-130 para apoyar la investigación por el continente. El C-17 es un avión de transporte estratégico: una sola aeronave es capaz de llevar el equivalente a cuatro cargas de LC-130 (50.000 t versus 11.000 t, en condiciones polares). También puede cargar volumenes sobredimensionados, algo que ni los LC-130 ni los vehículos de la travesía terrestre pueden hacer. Además, un C-17 podría conducir pasajeros directamente del Polo Sur a Christchurch, aterrizando en McMurdo solamente para abastecer.
_________________________________________________________________________
http://infraestruturaantartica.blogspot.com.br/2017/06/os-aerodromos-de-mcmurdo-parte-6.html