Los cohetes m¨¢s potentes de la historia aceleran la carrera hacia la Luna
La NASA y SpaceX construyen dos gigantescas lanzaderas espaciales, imprescindibles para poder volver a pisar el sat¨¦lite en esta d¨¦cada
El a?o 1968, que empez¨® con protestas masivas contra la guerra de Vietnam y continu¨® con revoluciones sociales por la libertad, termin¨® con carreras, saltos y vuelos tambi¨¦n hist¨®ricos. Sobre las pistas de atletismo de los Juegos de M¨¦xico, muchos campeones ol¨ªmpicos lograron haza?as que parec¨ªan insuperables, de otro mundo. Tuvieron que pasar d¨¦cadas para que fueran batidos los ¨²ltimos de aquellos r¨¦cords mundiales, como los de 100 metros lisos y salto de longitud, logrados en octubre de 1968. Dos meses despu¨¦s, despeg¨® la Apolo 8, la primera nave que llev¨® a astronautas a sobrevolar la Luna. Fue la primera misi¨®n tripulada lanzada por un Saturno V, que se mantuvo como el cohete m¨¢s potente de la historia hasta que en 2022 arranc¨® el programa Artemis para la reconquista lunar.
El pasado 16 de noviembre, la NASA bati¨® su propio r¨¦cord, m¨¢s de 50 a?os despu¨¦s. En el despegue de la misi¨®n Artemis 1 el veh¨ªculo de lanzamiento SLS (siglas en ingl¨¦s de sistema de lanzamiento espacial) marc¨® un impulso algo mayor (un 15%) que el del Saturno V. Pero todo apunta a que este r¨¦cord pronto ser¨¢ pulverizado. El t¨ªtulo de cohete m¨¢s potente de la historia pasar¨¢ al Starship de SpaceX (que dobla el empuje de despegue del Saturno V) en cuanto realice su primer vuelo con ¨¦xito, y eso podr¨ªa suceder durante este mes de abril, seg¨²n anunci¨® Elon Musk en Twitter la pasada semana. El presidente de la empresa aeroespacial SpaceX adem¨¢s aspira a que su megacohete sea el primero que se pueda reutilizar una y otra vez: ¡°La clave para llevar la vida m¨¢s all¨¢ de la Tierra es tener un cohete orbital reutilizable por completo y de manera r¨¢pida¡±, afirm¨® Musk en una entrevista reciente.
Los megacohetes son imprescindibles en la nueva carrera espacial, que tiene como primer reto volver a pisar la Luna en esta d¨¦cada y como meta establecer una colonia en Marte. Nada de eso ser¨¢ posible sin esta nueva generaci¨®n de veh¨ªculos de lanzamiento de carga superpesada, capaces de subir en torno a 100 toneladas de carga a una ¨®rbita terrestre baja. All¨ª se desprenden, tras dejar a las astronaves listas para salir disparadas hacia otros mundos. De los 384.000 kil¨®metros de distancia media a la que est¨¢ la Luna, la parte m¨¢s cr¨ªtica del viaje es lograr ascender a casi 200 kil¨®metros de altitud, hasta situar la nave girando alrededor de la Tierra en una ¨®rbita baja, que sea estable y segura. Todo en menos de 10 minutos, en los que un fallo resulta fatal.
¡°En esa etapa inicial se consume la mayor parte de la energ¨ªa y del combustible de una misi¨®n a la Luna, y tambi¨¦n gran parte de su astron¨®mico presupuesto de miles de millones de d¨®lares¡±, explica Rafael Clemente, historiador de la carrera espacial y autor de libros como Los otros vuelos a la Luna (Libros C¨²pula, 2021). Y es que, para conseguir escapar de la fuerza de la gravedad con la pesada carga necesaria para ese viaje, se necesita la potencia r¨¦cord de los gigantescos cohetes SLS y Starship, tan altos como edificios de 30 pisos. ¡°Estos nuevos cohetes tienen un aura colosal que recuerda al encanto y al sentido de epopeya del Saturno V y del programa Apolo. Aunque ese fue un acontecimiento hist¨®rico irrepetible, las nuevas generaciones tienen la oportunidad de vivir algunas de aquellas sensaciones¡±, recuerda Clemente, quien contempl¨® en directo el lanzamiento de la Apolo 15. ¡°Est¨¢bamos miles de personas en una tribuna en Cabo Ca?averal, a cinco kil¨®metros de la plataforma. El despegue fue un espect¨¢culo atronador, que pudimos sentir como si sucediera justo delante de nosotros¡±.
Para lograr volver a pisar la Luna, la NASA ha confiado en su tecnolog¨ªa m¨¢s que probada durante d¨¦cadas. El SLS hereda componentes clave de los transbordadores espaciales y su estructura de m¨²ltiples m¨®dulos ¡ªsobre los que viaja la nave Orion¡ª est¨¢ basada en el Saturno V de las misiones Apolo. Esa estrategia ya ha dado sus frutos con el ¨¦xito de la Artemis 1: ¡°El primer lanzamiento del SLS ha sido simplemente impresionante. Todos y cada uno de los sistemas del cohete tuvieron el rendimiento esperado¡±, declar¨® el pasado noviembre Mike Sarafin, gestor de la misi¨®n de la NASA. La agencia espacial revel¨® en enero un an¨¢lisis m¨¢s detallado, que confirma esos excelentes datos iniciales, y ya ha dado luz verde para usar el SLS en misiones tripuladas.
Un gigante retro
SpaceX ha optado por otra v¨ªa muy diferente. En el Starship, la astronave despega acoplada sobre un cohete de un ¨²nico m¨®dulo, fruto de un dise?o simplificado e integrado. El imponente conjunto es el veh¨ªculo espacial m¨¢s alto jam¨¢s construido y, pese a su aspecto retro que evoca a la ciencia ficci¨®n de los a?os cincuenta, lleva en su interior tecnolog¨ªas de ¨²ltima generaci¨®n, algunas de ellas in¨¦ditas en la carrera espacial.
Con experiencia previa en cohetes reutilizables, como los Falcon, la empresa de Elon Musk decidi¨® partir casi desde cero para el dise?o de su primer megacohete. Su gran apuesta fue crear un motor completamente nuevo: el Raptor, que quema metano l¨ªquido (un combustible nunca usado antes en cohetes orbitales) y que aspira a poder ser reutilizado hasta en mil vuelos. Este motor innova tambi¨¦n con una combusti¨®n escalonada de alta eficiencia, que permite reducir su tama?o y multiplicar as¨ª sus aplicaciones. El propulsor Super Heavy del Starship, por ejemplo, lleva en su base un enjambre de 33 motores Raptor. Y en enero, SpaceX complet¨® con ¨¦xito el encendido est¨¢tico de 31 de los 33 motores, en el ¨²ltimo escollo t¨¦cnico que necesitaba superar antes de probar el primer lanzamiento del Starship.
Super Heavy Booster 7 completed a full duration static fire test of 31 Raptor engines, producing 7.9 million lbf of thrust (~3,600 metric tons) ¨C less than half of the booster¡¯s capability pic.twitter.com/cNLmp3Pn7G
— SpaceX (@SpaceX) February 10, 2023
SpaceX ser¨¢ pionera en probar estas tecnolog¨ªas en cohetes, pero no la ¨²nica que est¨¢ trabajando en ellas. La Agencia Espacial Europea (ESA) desarrolla desde 2017 Prometheus, su propio motor de bajo coste y reutilizable. Adem¨¢s, tambi¨¦n est¨¢ alimentado con metano: ¡°El metano tiene una buena relaci¨®n coste-eficiencia en comparaci¨®n con el hidr¨®geno y es ligeramente m¨¢s eficiente que el queroseno¡±, explica J¨¦r?me Breteau, director de Transportes Espaciales Futuros de la ESA. El hidr¨®geno l¨ªquido que usa el SLS es mucho m¨¢s complicado y caro de manejar que el metano l¨ªquido, que a su vez es mucho m¨¢s limpio que el queroseno usado por SpaceX en sus cohetes previos. Adem¨¢s, habr¨ªa la posibilidad de producir combustible de metano en Marte.
El SLS de la NASA, en cambio, emplea los mismos motores principales de los transbordadores espaciales (RS-25), unidades reacondicionadas que hab¨ªan sobrado tras la jubilaci¨®n de aquellas legendarias astronaves en 2011. Pese a esa estrategia de aprovechamiento y reutilizaci¨®n parcial que plante¨® la NASA al iniciar el proyecto SLS, los costes de este megacohete se han disparado y el plan ha batido tambi¨¦n r¨¦cords en cuanto a retrasos, desde que el entonces presidente de EE UU Barack Obama aprob¨® el proyecto en 2010. De cada vuelo del SLS no se aprovechar¨¢n ni siquiera los propulsores laterales, que s¨ª ca¨ªan en paraca¨ªdas y se recuperaban tras los lanzamientos de los transbordadores.
La reutilizaci¨®n total s¨ª es irrenunciable para el Starship de SpaceX, y la gran clave de su promesa para reducir el coste por vuelo hasta niveles nunca vistos en la industria espacial. Pero es un objetivo a medio plazo, que esperan alcanzar tras al menos dos a?os de pruebas. En los primeros ensayos, la empresa de Musk no se compromete a reutilizar ning¨²n componente y se contentar¨¢n con que el cohete no explote por los aires. ¡°No digo que logremos poner el Starship en ¨®rbita en el primer vuelo, pero la emoci¨®n est¨¢ garantizada. No va a ser aburrido. Le doy un 50% de posibilidades¡±, afirm¨® Elon Musk en sus declaraciones m¨¢s recientes sobre el Starship. El multimillonario empresario recalca en sus comparecencias que ¡°vuela, explota, aprende, repite¡± es el lema que ha llevado a SpaceX a liderar el sector del transporte de carga al espacio.
A falta solo de la autorizaci¨®n final de la Administraci¨®n Federal de Aviaci¨®n estadounidense, SpaceX ha anunciado que tiene todo listo ya para ese primer lanzamiento del Starship. Y la primera interesada en que eso suceda cuanto antes es la NASA, su competidora en la carrera de los megacohetes. La agencia espacial estadounidense ha seleccionado una versi¨®n modificada de la nave (Starship HLS) como m¨®dulo de alunizaje para la reconquista de la Luna en la misi¨®n Artemis 3. Para el descenso a la Luna, los astronautas ser¨¢n transferidos a ella desde la nave Orion, que por s¨ª sola no tiene capacidad para alunizar. Por eso el ¨¦xito del Starship es cr¨ªtico para llevar a la primera mujer a la Luna. En esta nueva carrera espacial, en realidad los dos competidores no luchan por fabricar el megacohete m¨¢s potente de la historia. Ese m¨¦rito se lo llevar¨¢ la empresa de Elon Musk. Es m¨¢s bien una carrera por relevos, en la que SpaceX y la NASA se necesitan mutuamente para llegar a la meta en la superficie lunar.
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