Estos son los megacohetes que prometen abrir la nueva era de la exploración espacial hacia Marte

hHacer realidad el sueño de llevar humanos a Marte es el nuevo horizonte que se ha trazado la carrera espacial de este siglo. Para poder dar ese paso, naciones como Estados Unidos y China no sólo se han mostrado deseosas de lograr una vez más Luna –para convertirlo en una especie de lanzadera de misión al espacio profundo–, pero han pisado el acelerador en el desarrollo de nuevas naves capaces de transportar cargas pesadas que permitan la colonización del espacio.

Según los criterios de

en esa competencia EspacioXla empresa que Elon Musk Fundada en 2002 para promover sus ambiciones de convertirse en el líder para que los humanos lleguen al planeta rojo, sigue siendo el contendiente más destacado. La semana pasada vimos cómo el cohete más potente que se ha construido hasta el momento alcanzaba un hito importante en su proceso de desarrollo que sugiere que llegar a suelo marciano puede ser posible..

El 6 de junio, en su cuarto lanzamiento de prueba, logró devolver a la Tierra ambas etapas de la nave -el propulsor Super Heavy y la cápsula- a la Tierra de forma controlada, un hito que no había cumplido en sus tres primeros intentos. “¡Vestirse confirmado! ¡Felicitaciones a todo el equipo de SpaceX por una emocionante cuarta prueba de vuelo de Starship! la empresa anotó en su cuenta X.

Para expertos en la materia como Juan Francisco Puerta, profesor de ingeniería aeroespacial de la Universidad de Antioquia, si bien Starship aún tiene pruebas por delante para convertirse en un cohete completamente funcional y seguro para el transporte de carga y humanos –la quinta prueba se realizaría en el próximo tres meses- ya ha logrado romper paradigmas en el sector respecto a las formas tradicionales de trabajar en temas como el diseño y fabricación de barcos.

“En enfoques como el de la NASA, todo tenía que estar perfecto antes de ser utilizado. Se hacía todo un proceso de diseño de ingeniería de sistemas aeroespaciales tradicional y, si al cabo de tres o cuatro años se encontraba algún error, había que volver a hacerlo, llevaba mucho tiempo. La perspectiva de SpaceX es algo que se conoce como sistemas evolutivos, que tienen una idea inicial en la que las cosas se prueban, se miden para mejorarlas.”, explica el profesor Puerta.

De esta forma, SpaceX pasó en apenas tres años de un cohete que explotó por completo minutos después de su primer lanzamiento y que en el segundo intento no logró separar las dos partes que lo componen, por lo que los controladores tuvieron que activar un sistema de seguridad. emergencia que provocó que el barco también explotara, en un barco al que parece aplicarse el dicho “el tercero es la vencida”. En el tercer vuelo separó sus dos fases: la cápsula y el Lanzador súper pesado–, puso en marcha con éxito sus seis motores y alcanzó por primera vez la altitud y velocidad esperadas, aunque no aterrizó. Algo que ha marcado las celebraciones del cuarto intento.

Daniel Posada, doctor en ingeniería aeroespacial de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle, lo describe como una hazaña de ingeniería, considerando las dimensiones de una nave que aspira a transportar más de 100 toneladas métricas de carga al espacio, haciendo que el lanzador Super Heavy sea reutilizable para menores los costes de las hazañas espaciales del futuro, como ya lo hace SpaceX en el presente con naves como el Falcon 9 que llevan a los astronautas al Estación Espacial Internacional.

La gente observa el despegue del cohete Starship, en la ciudad de Matamoros, en el estado de Tamaulipas (México).

Foto:EFE

“El reingreso a la atmósfera es la parte más difícil de todas, porque el tamaño aumenta el área del vehículo y hay mucho más calor que debe disiparse porque toda esa superficie está en fricción con la atmósfera”, detalla el experto. Esta primera fase de Starship tiene 121,3 metros de altura (71 del propulsor y 50,3 de la nave).

Y continúa Posada: “Para eso el barco tiene una cerámica especial pero aún hay ciertos puntos que aún deben mejorarse, debido al calor hubo fallas en la superficie que se encarga de orientar aerodinámicamente el vehículo. Pero aun así el diseño era tan robusto que con esos fallos lograron aterrizar de la forma deseada”.

Sin embargo, en esa carrera hacia Marte, aunque es el corredor más favorecido, Starship no está solo. Se está desarrollando una nueva generación de cohetes con el apoyo del sector privado que ha demostrado ser fundamental para aumentar la ambición de los proyectos espaciales. Estas son algunas de las naves, incluida la apuesta de SpaceX, que prometen marcar este nuevo capítulo de la historia de la humanidad en el espacio.

Nave estelar

Según SpaceX, Starship representa un sistema de transporte totalmente reutilizable diseñado para satisfacer las necesidades de la órbita terrestre, así como las misiones a la Luna y Marte. Se trata de un vehículo de dos etapas, compuesto por el cohete Super Heavy (propulsor) y el Starship (nave espacial), que funciona con metano y oxígeno subenfriados. Una idea en la que la compañía de Elon Musk lleva trabajando desde 2005: fabricar el vehículo de lanzamiento más potente jamás desarrollado.

Cuando esté funcional, lo que Musk espera que suceda en tres años es que sea capaz de transportar satélites, cargas útiles, tripulación y carga a varias órbitas y sitios de aterrizaje en la Tierra, la Luna o Marte. El lanzador Super Heavy tiene 33 motores Raptormientras que la cápsula, que espera en próximas fases poder transportar hasta 100 personas en vuelos interplanetarios, transporta a otras 6.

Con 121,3 metros de altura, supera en 10,7 metros al emblemático cohete Saturno V (110,6 m) utilizado en el El programa Apolo de la NASA que llevó a los primeros hombres a la Luna y a 23,2 metros a la fase inicial del Space Launch System (SLS), desarrollado por la agencia espacial estadounidense para las primeras fases del programa Artemis, con el que esperan retomar las misiones lunares más adelante de más de medio siglo.

Precisamente para estas misiones SpaceX ya ha recibido varios contratos de la NASA, entre los que destaca el Módulo de aterrizaje lunar HLScuál será el medio de transporte que llevará a los astronautas desde la órbita del satélite natural hasta la superficie lunar, con una versión especial del Starship.

Se espera que las versiones posteriores del Starship sigan elevando el listón. Starship 2 tendrá 124,4 metros de altura (72,3 para el propulsor y 52,1 para la nave) mientras que Starship 3 alcanzará los 150 metros de altura (80,2 para el propulsor y 69,8 para la nave).

Nuevo Glenn

Con este cohete, llamado así en honor a John Glenn, el primer estadounidense en orbitar la Tierra, Origen azulla empresa espacial Jeff Bezos También apuesta por los cohetes reutilizables. Señalan que la primera etapa está diseñada para un mínimo de 25 vuelos y que, al funcionar como un avión comercial (pero con combustible menos contaminante), generará muchos menos residuos y costes.

Nuevo cohete Glenn, de Blue Origins

Foto:Kevin Gill

La altura de New Glenn es de 98 metros de altura, lo que también lo sitúa entre los barcos más grandes que se han construido. Se estima que es capaz de transportar casi 45.000 toneladas métricas de carga a la órbita terrestre baja, propulsado por siete motores de combustión por etapas de oxígeno líquido (LOX) y gas natural licuado (GNL).

Al igual que Starship, el propulsor de primera etapa New Glenn es la fase del vehículo que será reutilizable y está diseñado para aterrizar en una plataforma marina en el Océano Atlántico. Sin embargo, este barco aún no ha iniciado sus lanzamientos de prueba.

En enero de este año ya se le vio completamente montado en una plataforma de lanzamiento en Florida (EE.UU.) para realizar pruebas en tierra, pero su vuelo inaugural se ha pospuesto, primero de 2020 a 2021, luego a 2022 y, por tanto, ahora está previsto. que finalmente suceda a finales de este año.

Al ser otra de las empresas privadas que sirven como contratistas de la NASA, Blue Origin también planea utilizar este cohete para lanzar los módulos de aterrizaje lunares que están diseñando para el programa Artemis.

El SLS

Para la NASA el Sistema de lanzamiento espacial (SLS)junto con la nave espacial Orion, el Plataforma de puerta de enlace en órbita lunar y el sistema de aterrizaje humano (desarrollado por SpaceX y Blue Origin), son la columna vertebral de la agencia de exploración del espacio profundo y del programa lunar Artemis. YTambién es el cohete más poderoso que ha construido la NASA.

despegue SLS

Foto:NASA/Joel Kowsky)

SLS está destinado a enviarse a Orión, astronautas y suministros a la Luna en una sola misión. Solo para Artemis I, el cohete entregó más de 27 toneladas métricas al satélite natural y se espera que tenga aún más potencia y sea capaz de poner en órbita cargas útiles aún más pesadas a medida que evoluciona.

Para esta primera misión se utilizó la configuración Bloque 1 del barco, que mide 98 metros, es más alto que la Estatua de la Libertad y pesa 5,75 millones de libras. Sin embargo, frente a los desarrollos de empresas privadas, una de las principales desventajas del SLS es que no es reutilizable y su construcción ha resultado muy costosa para la NASA. En 2022, el inspector general de la NASA, Paul Martin, describió que el lanzamiento de cada misión Artemis costará 4.100 millones de dólares (unos 15 billones de pesos) por lanzamiento, lo que calificó de “insostenible”.

Esfuerzos en China

Pero más allá de los avances acelerados que se están viendo por el lado americano, otro frente que se mueve en la carrera espacial es el chino, que también ha decidido dar un impulso al sector privado. Según Agencia Efe, China abrió su sector espacial al capital privado a finales de 2014 y, desde entonces, cientos de empresas han visto la luz. Sin embargo, hasta ahora se ha especializado en el lanzamiento de satélites y vehículos espaciales en el marco de programas de menor coste.

En el desarrollo de nuevos vehículos probaron recientemente el Gravity 1, que con una altura de 30 metros, un peso de 405 toneladas y un empuje de 600 toneladas, es el lanzador de combustible sólido más potente del mundo. Desarrollado por la empresa privada Orienspace, transportó tres satélites de observación de la Tierra en enero. Sin embargo, para expertos como el ingeniero Daniel Posada, con el uso de este tipo de combustible en sus cohetes, que tienen un mayor impacto negativo en el medio ambiente, China sigue rezagada en el desarrollo de estas tecnologías.

“La infraestructura y la inversión que han hecho en los últimos años en el sector aeroespacial ha sido muy alta. Poco a poco están alcanzando y superando a potencias como Rusia. Pero primero también tienen que empezar a experimentar con toda la parte de reutilizar vehículos y dominar otros combustibles que no han utilizado antes”, afirma Posada. Mientras tanto, el país asiático también está desarrollando los cohetes superpesados ​​Gran Marcha 9 y Gran Marcha 10 para grandes infraestructuras espaciales y misiones lunares tripuladas, respectivamente.

ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS

EDICIÓN CIENTÍFICA

@malelopezpl | @TiempoCiencia

 
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