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LA CARRERA HACIA LAS ESTRELLAS. EL ESTADO ACTUAL DE LA TECNOLOGÍA DE MISILES

Giancarlo Elia Valori*

Imagen de WikiImages en Pixabay

Entre las diversas tecnologías de propulsión aeroespacial, los motores de cohetes de propelente líquido fueron los primeros en ingresar a las aplicaciones de ingeniería aeroespacial debido a su alto rendimiento y confiabilidad, y buena adaptabilidad a las misiones. Siempre han tenido una posición dominante, fomentando las primeras pruebas a partir de 1926, así como el nacimiento y desarrollo de misiles balísticos (1944-1970) y cohetes portadores (1957 hasta la fecha), que abrieron la era de los vuelos espaciales tripulados y apoyaron el vigoroso desarrollo de las actividades relacionadas.

El sistema de propulsión principal, el sistema de propulsión auxiliar de los vehículos de lanzamiento (con la excepción de los pequeños vehículos de lanzamiento sólidos), los transbordadores espaciales, los aviones aeroespaciales (como el transbordador espacial), las naves espaciales, los satélites, las estaciones espaciales, las sondas del espacio profundo y otros medios, utilizan actualmente el cohete de propelente líquido.

Sobre la base de las diferentes necesidades de aplicación, los motores de cohetes de propelente líquido han desarrollado varios tipos y cientos de productos de ingeniería con diferentes niveles de empuje, propulsores y métodos de alimentación de ciclo de potencia.

Entre ellos, el rendimiento y el nivel técnico de los motores utilizados para el sistema de propulsión principal de las etapas terrestre y superior del vehículo de lanzamiento (denominado motor principal) determinan directamente la eficacia del vehículo de lanzamiento e influyen en la capacidad y el nivel de acceso, exploración, utilización y desarrollo del espacio de un país. Por lo tanto, tales sistemas se consideran la piedra angular del desarrollo aeroespacial, así como una importante garantía estratégica para la seguridad nacional y el estatus de gran potencia.

Al mismo tiempo, el motor principal es técnicamente complejo y difícil, con un largo ciclo de desarrollo y altos costos. Pertenece a la industria central estratégica nacional y es una expresión concentrada de la base industrial del país, del nivel científico y tecnológico y de la fuerza nacional general. En el mundo de hoy, solo unos pocos países como los Estados Unidos de América, la República Popular de China, Rusia, Francia y Japón pueden desarrollar de forma independiente el motor principal del cohete a escala industrial.

Los requisitos del vehículo de lanzamiento para el motor principal incluyen alto empuje, impulso específico, relación empuje-peso, confiabilidad y bajo costo. Estos indicadores hacen que el motor funcione con parámetros extremos que agotan el rendimiento límite de los materiales y logran las características operativas de liberación de alto nivel y conversión de energía en un espacio estructural pequeño.

Estos parámetros de condiciones de funcionamiento extremadamente altas y tiempos de arranque extremadamente cortos (generalmente menos de 3 segundos) no son igualados por todas las demás máquinas termodinámicas.

Debido a las características operativas anteriores, combinadas con el perfil ambiental y de misión, los motores se están volviendo cada vez más complejos, y el motor principal de cohete de propelente líquido tiene características técnicas únicas, incluidas las siguientes:

1) el mecanismo del proceso de trabajo es complejo y difícil de predecir y controlar de manera efectiva;

2) problemas como la oscilación de choque del sistema durante la transición del motor, el acoplamiento multicampo de los componentes (como la inestabilidad de la combustión, la vibración inducida por el flujo, etc.) y la vibración subsíncrona del rotor flexible, han causado fallas en el motor muchas veces en la historia de la aeronáutica espacial, y se necesita mucho tiempo y dinero para resolver problemas como la combustión inestable de alta frecuencia y la vibración subsíncrona de otros motores de hidrógeno-oxígeno.

Sin embargo, el mecanismo aún no se ha aclarado completamente y el método de simulación del proyecto aún no está maduro, lo que resulta en una gran dependencia de las pruebas y dificultades en la solución de problemas y mejoras. Para los motores de alto empuje, en particular, las cuestiones relacionadas con los efectos de escala, como la estabilidad de la combustión, el equilibrio de la fuerza axial de la turbobomba y la estabilidad del rotor, serán cada vez más importantes si se quieren alcanzar distancias siderales serias.

El entorno de carga es complejo y duro, y la resistencia estructural y los problemas de fatiga/estrés son importantes, como la carga operativa extrema, incluida la alta velocidad, la presión, el flujo de calor, la temperatura, el choque térmico durante el arranque, etc.

La alta relación empuje-peso del motor requiere una estructura ligera y el entorno de carga complejo y rígido causa problemas importantes, como un margen bajo, lo que conduce a una alta incertidumbre y peligros de modo de falla en la fuerza del motor y el ciclo de vida de fatiga / estrés.

En términos de procesamiento de componentes, algunas tecnologías de producción especiales son difíciles (como el moldeo o el mecanizado de precisión a una escala extrema, la eliminación eficiente de materiales difíciles de procesar, la preparación especial de soldaduras y recubrimientos, etc.). Además, el impacto del proceso en el rendimiento de los materiales estructurales es difícil de probar y evaluar.

En términos de montaje general e inspección, es difícil conectar con precisión los componentes, garantizar la coherencia del propio conjunto y detectar el estado del montaje (elementos redundantes, errores, tensiones, etc.).

En términos de uso y mantenimiento, hay pocas interfaces de motor y el entorno y las condiciones son limitadas, lo que dificulta la detección, el procesamiento y la evaluación de la situación y luego la reparación y el mantenimiento rápidos.

El motor principal de los cohetes de propelente líquido se originó a partir de la aplicación de misiles estratégicos y fue ampliamente desarrollado bajo el impulso de sistemas de transporte espacial basados en vehículos de lanzamiento.

La carrera armamentista entre los Estados Unidos de América y la Unión Soviética, que inició la lucha por la carrera espacial y ciertamente no fue la «voluntad del hombre por e puro conocimiento», desarrolló una serie de misiles balísticos y sus vehículos de lanzamiento derivados dieron lugar a los cohetes de alunizaje. En tal contexto, el motor principal de los cohetes de propelente líquido se desarrolló de manera integral, con un gran número de tipos y cantidades de investigación y producción, bajo rendimiento y sin énfasis en el costo.

Los propelentes eran principalmente tóxicos y almacenables, a saber, kerosene de oxígeno líquido y más tarde oxígeno líquido enriquecido e hidrógeno líquido. El método se basó principalmente en el ciclo del generador de gas y más tarde desarrolló un ciclo de combustión adicional de alto rendimiento y un ciclo de expansión.

Los motores propulsores convencionales típicos se originaron en los Estados Unidos de América (Titán), y los motores de oxígeno líquido, hidrógeno líquido y kerosene de ciclo de expansión incluyen Thor, Delta y Saturn.

Los motores propulsores convencionales típicos desarrollados por la Unión Soviética incluían el Cosmos; los de combustión suplementaria enriquecidos con oxígeno incluían el Protón y los de kerosene de oxígeno líquido incluían el Soyuz. Francia desarrolló el motor Viking. China creó el motor YF-20/24 para apoyar el desarrollo de la serie CZ-2/3/4 de vehículos de lanzamiento convencionales. De 1972 a 1993 se desarrollaron motores de alto rendimiento para la industria aeroespacial civil.

El cohete portador se desarrolló independientemente de la influencia de los misiles balísticos. Las características típicas son el hecho de hacer que el kerosene de oxígeno líquido y el hidrógeno líquido de oxígeno líquido no sean tóxicos; y el hecho de mostrar un alto rendimiento en relación con el ciclo adicional de combustión y expansión para producir un alto empuje de referencia. Ejemplos de aeronaves espaciales civiles son el Motor Principal del Transbordador Espacial estadounidense (SSME); la antigua Energia soviética y Zenit; los europeos Ariane y Vulcain; el japonés LE-5 y el Rich Afterburn, y el chino YF-75.

El cohete portador se desarrolló independientemente de la influencia de los misiles balísticos. De 1994 a 2009 se desarrollaron motores guiados por cohetes con alta confiabilidad, bajo costo y perfilado.

El mercado internacional de motores de lanzamiento está en auge, pero la rentabilidad y la seguridad del Transbordador Espacial no han cumplido con las expectativas: alta confiabilidad, bajo costo y cohetes modulares únicos se han convertido en el foco del desarrollo.

El desarrollo de motores basados en la alta fiabilidad, el bajo coste y la modularización del sistema de propulsión se ha convertido en un factor importante. El desarrollo y la mejora del motor en varios países se llevan a cabo en base a este principio. (1. Continuará)

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción. 

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CHINA ATERRIZA EN MARTE

Giancarlo Elia Valori*

A las 7:18 a.m. del 15 de mayo de 2021, la misión espacial Tianwen-1 entró en la atmósfera marciana y se estacionó con éxito en el área prevista (Utopía Planitia), mientras que la estación orbital realizó su tarea alrededor del planeta.

La República Popular China es el tercer país en llegar a Marte y el segundo en tener un vehículo de exploración móvil (rover) operando en la superficie del planeta. Los primeros en llegar fueron los soviéticos el 2 de diciembre de 1971 con dos sondas: Marte 2 (27 de noviembre de 1971) que fue destruida por una tormenta de escombros, mientras que Marte 3 logró una comunicación que duró sólo 14,5 segundos y cesó inexplicablemente. Luego fue el turno de los Estados Unidos, cuyo Viking 1 llegó con éxito el 20 de julio de 1976.

La misión espacial Tianwen-1 consta de dos partes: la estación orbital y el módulo de descenso. A la hora programada, la sonda Tianwen-1 completó con éxito la separación entre los dos dispositivos. Tres horas más tarde, el módulo de descenso pasó con éxito a través de la atmósfera marciana y se depositó suavemente en la superficie del planeta rojo. Unos treinta minutos después de la separación, la estación en órbita subió y volvió a circular Marte.

En esta misión de exploración marciana, la estación en órbita no sólo es un vehículo especial interestelar, sino que también es una poderosa estación de retransmisión de comunicaciones que construye un puente entre Marte y la Tierra, y es responsable de explorar la teledetección de la superficie marciana, con el fin de crear un mapeo del planeta.

La estación en órbita lleva dos dispositivos de células solares, una antena de transmisión de datos y dos antenas para la transferencia mutua de información. Cuando la estación en órbita realiza tareas de transmisión de datos, debe dirigir las células solares a nuestra estrella para garantizar una fuente de alimentación continua. Al mismo tiempo, la antena de alta frecuencia es necesaria para trazar la trayectoria entre la Tierra y el módulo para establecer un puente de conexión de datos continuo. De esta manera, la estación en órbita debe establecer simultáneamente un control sincronizado y de alta precisión de los tres objetivos: módulo (entonces rover), Tierra y Sol.

Los diseñadores chinos también han estudiado planes para posibles interrupciones de la conexión, al tiempo que garantizan un control de alta precisión sobre los puntos de antena.

Hay una estrategia de recuperación autónoma, en caso de que se rompa el enlace de comunicación. Si esto sucede, un detector funcionará de forma autónoma y la antena será traída de vuelta a la Tierra restaurando las telecomunicaciones. El proceso se lleva a cabo independientemente de los dispositivos convencionales.

Xi Jinping, secretario general del Comité Central del Partido Comunista de China, Presidente de Estado y Presidente de la Comisión Militar Central, envió un mensaje de felicitación, en nombre del Comité Central del Partido Comunista de China, el Consejo de Estado y la Comisión Militar Central, para extender cálidas felicitaciones y saludos sinceros a todos los científicos que participaron en la primera misión de exploración marciana de China.

Xi Jinping señaló en el mensaje de felicitación que el arribo de Tianwen-1 a Marte dio un paso importante en el viaje de exploración interestelar, pasando del sistema Tierra-Luna al sistema interplanetario, dejando una marca china en Marte: un hito en el desarrollo de la industria aeroespacial del país que desafía y persigue la excelencia al colocar a China en las filas más avanzadas en el campo de la exploración planetaria.

Xi Jinping subrayó la esperanza de seguir trabajando duro, de organizar e implementar cuidadosamente la exploración científica de Marte, de insistir en la autosuficiencia tecnológica, de avanzar en nuevos grandes proyectos espaciales y acelerar la construcción de nuevos vectores, de conquistas que desarrollen la noble causa de resolver los misterios del universo y, en consecuencia, promuevan la paz y el desarrollo de la humanidad.

La primera misión de exploración de Marte por China se estableció en 2016 con el pronóstico de orbitar, aterrizar y viajar por el planeta con un rover.

La misión espacial Tianwen-1 fue lanzada con éxito por el cohete Long March 5 en Wenchang, Hainan el 23 de julio de 2020, y alcanzó la órbita de Marte el 10 de febrero de 2021, catorce días después comenzó a realizar las funciones de satélite artificial del planeta. Ya en la órbita de Marte, comenzó una serie de exploraciones durante tres meses, sentando las bases para un arribo regular.

La Administración Espacial Nacional de China (Guojia Hangtian Ju) ha llevado a cabo la cooperación pertinente del proyecto con la Agencia Espacial Europea, Argentina, Francia, Austria y otras organizaciones espaciales internacionales y nacionales, y contribuirá conjuntamente con otras organizaciones para mejorar la comprensión y el origen de la vida.

China considera que el poder duro es una fuerza económica, científica y tecnológica, y el poder blando está dirigido a la calidad de vida de la población. En comparación con las misiones de exploración lunar, Marte presenta desafíos más técnicos. El rover Mars de Tianwen-1 es el resultado de la innovación independiente de China y utiliza diseños nacionales de sistemas de cohetes portadores.

Por otro lado, con el fortalecimiento de la fortaleza económica y la mejora del nivel de educación, China se ha convertido en el segundo mayor productor de inversiones en investigación y desarrollo, y conocimiento. El equipo de la Academia China de Ciencias responsable de la misión espacial tiene una edad promedio de sólo 33 años, los talentos de la investigación científica son más jóvenes, lo que demuestra que la calidad de la población de próxima generación ha mejorado.

Aunque los proyectos espaciales como la exploración de Marte son caros, son una plataforma donde se concentran gobiernos, empresas, escuelas e institutos de investigación. Los descubrimientos tecnológicos en diversos campos, aunque algunos a veces puramente abstractos (especialmente en los campos de la física matemática y teórica), son capaces de dirigir el desarrollo futuro en cualquier campo, como enseña el profesor Zvi Artstein. Desde la producción de cohetes, las comunicaciones por satélite, los equipos terrestres, el desarrollo informático, todos ellos tienen un enorme potencial de mercado, pero siempre han nacido de meras especulaciones conceptuales.

El proyecto de exploración de Marte incluye inteligencia artificial, producción de materiales, tecnología de comunicación y más. Estas innovaciones pueden aplicarse al desarrollo de industrias destinadas a producir bienes que mejoren la vida cotidiana de cada persona.

Como de costumbre, algunos medios extranjeros creen que la entrada de China en las filas de la exploración de Marte se debe a la intensificación de la competencia por la dominación espacial y, por lo tanto, a aprovechar la oportunidad de convertirse en una superpotencia y fortalecer el potencial militar.

Se ha vuelto a mencionar la “teoría de amenazas chinas”. En pocas palabras: si otros conquistan el espacio, lo hacen sólo por bondad hacia la humanidad y por el bien del mundo, mientras que si China lo hace es únicamente para dominar el planeta. Viejos parámetros ahora rancios y patéticos que recuerdan a las películas de ciencia ficción de los años sesenta que escondían a los muy malos soviéticos bajo los mamparos estancados de despiadados alienígenas horribles incluso para ser vistos.

En respuesta, el Ministerio de Relaciones Exteriores de China dijo que la exploración china de Marte es un proyecto científico abierto, y el gobierno chino está dispuesto a cooperar con otros países en el campo del espacio y el uso pacífico del mismo, promoviendo así la construcción de una comunidad con un futuro compartido para todos los habitantes de la Tierra.

No hay duda de que el avance de la ciencia y la tecnología aeroespaciales ha creado un sentimiento de orgullo y pertenencia entre los ciudadanos y fortalecido la unidad nacional de China. A largo plazo, los investigadores chinos contribuirán con la tecnología y la sabiduría cognitiva, así como para misiones espaciales tripuladas según lo previsto por un proyecto expuesto por el Profesor Wang Xiaojun, Rector de la Academia de Tecnología de Vehículos el 18 de septiembre de 2020.

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción. 

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LA CARRERA ESPACIAL DE LOS MULTIMILLONARIOS

Isabel Stanganelli*

REUTERS / Joe Skipper

Un hito en la Guerra Fría fue llegar a la Luna. Pero a partir de ese momento y salvo en contadas ocasiones la edad de oro de la National Aeronautics and Space Agency (NASA) comenzó a declinar. En 1984 estaba en profunda crisis. El gobierno había ordenado a la Agencia desarrollar un nuevo tipo de estación espacial para competir con los soviéticos y sus Salyut. Los informes de inteligencia occidentales aseguraban que los rusos estaban construyendo una gran estación espacial —la Mir— que dejaría en ridículo a su Skylab. Pero los planes para construir el Skylab II ya habían sido abandonados, debido a que los Estados Unidos no podían desarrollar un cohete lo suficientemente poderoso como para poner en órbita un objeto tan grande: desde que lanzaron el último Saturno V habían dejado de fabricarlos. Y esa falencia fue, desde entonces, uno de los mayores obstáculos para la exploración espacial estadounidense.

Enterados del fracasado intento soviético de construir la Mir II, varios ingenieros de la NASA ofrecieron a Moscú construir una estación espacial conjunta. El Congreso de los Estados Unidos aprobó la idea y ordenó a la NASA cooperar para la construcción de una estación espacial conjunta con Rusia, la Shuttle-Mir. Pero fue notable el poco interés que la NASA dio a la misión.

Aun así su sucesora, la Estación Espacial Internacional (EEI), fue desde 1999 un laboratorio de investigación orbitando a 400 Kms de altura, comúnmente habitado por seis tripulantes y algún turista multimillonario ocasional. Con un total de 420 toneladas de módulos, máquinas y paneles solares acoplados, la EEI es una empresa conjunta de 16 países, símbolo de la unión de esfuerzos que en varias ocasiones fue considerada para acceder al premio Nobel de la Paz. Pero la crisis política iniciada entre Estados Unidos y la Federación de Rusia como consecuencia de los eventos en  Ucrania, en 2014, la alcanzó.

Puesto que la EEI es parte de un consorcio de varios países, cualquier decisión requiere que todos estén de acuerdo. Estados Unidos aportaba dinero y —mientras pudo— contribuía con los trasbordadores, Rusia puso siempre los cohetes. Las partes necesarias de la estación fueron fabricadas en iguales términos por Estados Unidos y Rusia, así como por otras naciones del consorcio.

El desequilibrio se inició cuando Estados Unidos puso fin a su programa de trasbordadores en 2011, en parte como consecuencia de la catástrofe del Challenger, quedando la EEI completamente dependiente de los cohetes rusos.

Pero no solo la EEI. Los trasbordadores habían prestado grandes servicios a Estados Unidos, además de los relacionados con la EEI. El primer gran telescopio espacial, el Hubble —de 11 toneladas— había sido colocado en órbita el 25 de abril de 1990 a bordo de la misión número 31 del trasbordador espacial Discovery.

Cuando en 2009 la NASA comenzó a jugar todas sus cartas en el más importante telescopio espacial jamás construido, el James Webb, el obstáculo más grande, como en el caso de la EEI, fue la falta de trasbordadores nacionales. No sirve de mucho un telescopio espacial si no puede ser puesto en órbita. Además había otros contratos dependientes de la provisión de cohetes.

En cuanto al cohete ruso el Proton o RD-180, es producido exclusivamente para la exportación a clientes en Estados Unidos por Energomash de Rusia, una subsidiaria de propiedad estatal Energia Rocket y Space Corporation, que también es propietaria de Sea Launch, una de las empresas afectada por restricciones en la licencia de exportación. Estos motores se utilizan para alimentar la primera etapa del cohete Atlas V, el caballo de batalla de la flota de lanzamiento de Estados Unidos, que con frecuencia es usado por la fuerza aérea, la oficina nacional de reconocimiento para poner en órbita cargas de la NASA.

Aunque Estados Unidos contaba con reserva de motores RD-180 era vulnerable a la potencial prohibición rusa de sus exportaciones. Los motores de fabricación estadounidense eran muy inferiores a sus homólogos rusos y aunque Rusia señaló que no tenía intención de detener las exportaciones del RD-180, subrayó que la decisión dependía de las acciones de Estados Unidos. Si Rusia prohibía las exportaciones del RD-180, golpearía los intereses de seguridad nacional de Estados Unidos.

El peligro proviene del impacto que tendrán las restricciones de licencia para dos empresas conjuntas Estados Unidos-Rusia, responsables de vender lanzamientos comerciales en el mercado internacional: a) International Launch Services (ILS), con sede en Reston, Virginia y b) el ya mencionado Sea Launch, entonces con sede en Long Beach, California. Ambas se encargaban de vender lanzamientos comerciales de los cohetes Proton de Rusia y los ligeros Zenit de Ucrania.

El gobierno estadounidense restringió la emisión de nuevas licencias de exportación. Los proveedores de lanzamiento de Estados Unidos —como United Launch Alliance (ULA) y SpaceX— han reservado completamente los horarios de lanzamiento para los próximos años y probablemente Estados Unidos no tendrá la capacidad de producción para satisfacer un aumento en la demanda.

Con respecto a las empresas de lanzamiento:

  1. Mientras ILS, que vende lanzamientos comerciales del Proton-M, anunció que no hubo modificaciones en su diagrama de lanzamiento, intentaba llegar a los principales responsables del gobierno con el fin de informar la importancia del Protón para los Estados Unidos y el mercado de satélites comerciales internacionales.
  2. Sea Launch, por otro lado, es significativamente más vulnerable. Desde su creación, en 1995, como una empresa conjunta entre Energia de Rusia, Boeing de Estados Unidos y empresas de Noruega y Ucrania. Sea Launch —registrada en Grand Cayman— ha lanzado con éxito su cohete ucraniano Zenit-3SL desde su plataforma flotante en el Ecuador. El primer cohete fue lanzado en marzo 1999[1]. Ante rumores de bancarrota, la rusa Energia anunció en 2010 que adquiriría 85% de las acciones de la empresa y anunció que a principios de 2011 habría lanzamientos desde Baikonur y que los lanzamientos desde el mar se retomarían en septiembre de ese año.

La crisis de 2014 obligó a reducir personal de Sea Launch y suspender las operaciones de las plataformas flotantes Commander y Odyssey para reducir costos hasta fines de 2015[2]. En septiembre de 2016, el Grupo ruso S7, propietario de S7 Airlines, anunció la compra de Sea Launch. Las plataformas Commander y Odyssey llegaron al astillero Slavyanka de Rusia en marzo de 2020 provenientes del puerto Long Beach, California.

Aunque el cohete Zenit 3SL es fabricado por Ucrania, el 70% de sus componentes provienen de Energia en Moscú.

Compañía participante

Origen

Participación inicial

(1995 a 2010)

Luego de la declaración de bancarrota.

(2010 a 2018)

Contribución

Energia

 Rusia

     25%

       95%

3ª etapa del cohete Zenit-

Boeing Commercial Space

 EEUU

     40%

       2.5%

Integración del sistema, gabinetes de carga útil, protección del satélite durante el lanzamiento)

Aker Solutions

 Noruega

     20%

       2.5%

Plataforma de lanzamiento (Ocean Odyssey) y buque de comando (Sea Launch Commander)

SDO Yuzhnoye / PO Yuzhmash

Ucrania

     15%

       0%

Etapas 1 y 2 del cohete Zenit

En los primeros años del nuevo milenio Rusia tenía prácticamente monopolizadas todas las actividades de lanzamiento. Por su parte la Unión Europea estaba desarrollando los Ariane: Rusia ofrecía un cohete barato, Francia uno fiable. En ambos casos Estados Unidos se estaba quedando fuera del negocio de las cargas comerciales.

Surgieron muchas ideas para solucionar esta crisis en particular.

La más obvia era seguir utilizando los cohetes Protón que la NASA compraba habitualmente a Rusia, pero tras el enfrentamiento político entre ambas naciones desde febrero 2014, esto era un riesgo y una opción no deseada por Estados Unidos. El Protón era el potente lanzador soviético sin tripulación heredado por Rusia, empleado para situar en órbita los componentes rusos de la Estación Espacial Internacional, satélites de comunicaciones y de otro tipo. La última versión del cohete se produce en el Centro Espacial Estatal de Producción e Investigación Jrúnichev en Moscú.

Los Ariane 5, franceses, eran otra opción, la más desagradable para la NASA pero la única viable si quería poner su telescopio James Webb en órbita. La Agencia Espacial Europea (ESA) tiene un promedio de accidentes de 1 en 50. Pero que sea un cohete francés desalienta a los Estados Unidos y constituye una victoria sin igual para Francia. No pasa lo mismo con Rusia, pues siempre los Estados Unidos la reconocieron como rival. Con Francia el ego nacional se resiente. Sin embargo la NASA tuvo que elegir esta última opción. La fecha para el lanzamiento del James Webb sería el 31 de octubre 2021, desde la base Kourou en la Guayana francesa y será responsabilidad de la NASA, de la ESA y de la Agencia Espacial Canadiense.

Pero surgieron otras opciones, provenientes de empresas privadas, dirigidas por empresarios multimillonarios. Una era SpaceX, de Elon Musk, —cuyos cohetes ya abastecían a la NASA—, pero respecto del ya mencionado telescopio James Webb éste era tan irremplazable que la misma SpaceX se negaba a enfrentar el riesgo de ponerlo en órbita. Ya nos referiremos a esta empresa.

Pero no todo es SpaceX. Blue Origin poco a poco desarrolló sus cohetes en esta particular carrera espacial del sector privado. La compañía de Jeff Bezos ha realizado en las últimas horas con éxito su séptimo viaje de ida y vuelta al espacio para el cohete New Shepard. Este cohete es el más avanzado de la compañía y si bien aún está en pruebas, aspira a llevar personas al espacio y (especialmente) traerlos de vuelta[3]. Jeff Bezos, propietario de Amazon, percibió la gran dependencia de la NASA de los motores rusos y consideró rentable posicionarse como fabricante nacional. En septiembre del año 2000 fundó Blue Origin Company para construir cohetes comerciales norteamericanos. Pero le costó entrar al reducido mercado aeroespacial debido a la competencia directa de SpaceX y a la baratura de los motores rusos. Cuando en 2007 Amazon revolucionó el mundo al introducir el Kindle —dispositivo electrónico que permite leer libros en pdf— Bezos se hizo más rico e invirtió en cohetes buscando revolucionar el envío de cargas comerciales poniéndola en la órbita terrestre. En 2014 Blue Origin surgió como proveedor de motores de cohetes para el principal operador de sistema de lanzamiento estadounidense United Launch Alliance (ULA). El 23 de noviembre de 2015 el cohete New Shepard alcanzó los 100,5 kms de altura cruzando oficialmente la frontera del espacio y volvió a la Tierra aterrizando de la misma forma que despegó, abaratando así los costos de enviar cargas al espacio y de descartar partes durante la travesía, como ocurría con los Apolo. Ese año Blue Origin había anunciado planes para fabricar y volar su propio vehículo de lanzamiento orbital, conocido como el New Glenn[4]. En mayo de 2019, Jeff Bezos dio a conocer los planes para un “alunizador” conocido como Blue Moon, que estaría listo para 2024. El 30 de abril de 2020, el Equipo Nacional de Blue Origin, que incluye a Lockheed Martin, Northrop Grumman y Draper, recibió US$ 579 millones para desarrollar un sistema de aterrizaje humano integrado como parte del programa Artemis de la NASA para retornar humanos a la Luna. En octubre 2020 realizó su 7º vuelo —a 4 kms de altura— utilizando la misma cápsula y llevando a bordo cargas útiles que incluyen tecnologías de laboratorio espacial, postales, semillas y múltiples cargas útiles para la NASA, incluyendo pruebas para futuras tecnologías de aterrizaje lunar en apoyo del mencionado programa Artemis. Cabe mencionar que en 2012, el Programa de Tripulación Comercial de la NASA lanzó una licitación para trasladar tripulación a la EEI en 2017, pero Blue Origin no se presentó. Un posible usuario compartido en el plan nacional de Blue Origin fue ULA. Y el complejo resultó entregado a SpaceX para uso exclusivo de sus misiones tripuladas, no sin objeciones de Blue Origin. La NASA seleccionó la propuesta de SpaceX desde entonces y por 20 años con ULA. De todos modos en septiembre de 2018, se anunció que el motor BE-4 de Blue Origin había sido seleccionado por ULA para proporcionar motores de cohetes para el Vulcan y reemplazar al RD-180 ruso que actualmente alimenta el Atlas 5 de ULA.

De momento Blue Origin ha enviado cargas útiles de la NASA, de la Universidad John Hopkins, del Instituto de Investigación Southwest, de la Universidad de Florida y otras. Entre las más relevantes hay alunizajes de herramientas y sensores para la NASA que ayudarán a finalmente llevar a astronautas y científicos. Hasta el momento, el objetivo de Blue Origin es poder llevar a turistas al espacio para que experimenten microgravedad y realizar misiones para otras organizaciones o empresas.

Durante la Guerra Fría se evaluaba otra alternativa: si en lugar de despegar desde tierra el cohete lo hacía desde un avión en movimiento, el despegue requeriría menos energía. Pero la idea cayó en el olvido hasta que la Virgin Galactic —una de las 360 empresas del Virgin Group— de Sir Richard Brandson, magnate británico de la industria discográfica que se propuso crear una aerolínea que realizara viajes diarios alrededor de la Tierra y luego una estación espacial/hotel en órbita que él construiría y donde sus clientes podrían pasar una semana en gravedad cero. Apoyado en su fama y su dinero fundó esta compañía y su hermana gemela la The Spaceship Company. Para financiar ambas ofreció 100 pasajes a la órbita terrestre por el módico precio de US$ 200.000 cuando la nave experimental estuviera operativa. Los 100 viajes se agotaron casi de inmediato, Brandson recaudó los fondos necesarios y comenzó a construir su nave. La primera catástrofe de la pequeña empresa se debió a un fallo del motor de cohete, tragedia en la que murió uno de los dos pilotos de prueba —el otro estaba en tierra—, la empresa se quedó sin naves operativas para seguir haciendo pruebas y Brandson anunció que construiría un nuevo prototipo. En febrero de 2019 y ya repuesta, Virgin Galactic preparó con la entrenadora jefe de astronautas Beth Moses, otra prueba de vuelo realizada en octubre de 2020 desde Nuevo México con dos pilotos de prueba a bordo. La compañía de turismo espacial SpaceShipTwo planea otro con cuatro “especialistas de misión” dentro de la cabina. Si ambos vuelos tienen éxito, Virgin Galactic espera llevar al fundador, Sir Richard Branson, en el primer trimestre de 2021, hecho que marcará el comienzo del servicio de turismo comercial de la compañía. A pesar de trasponer el límite espacial, a diferencia del anterior, el objetivo de esta compañía está relacionado con emprendimientos turísticos.

Pero ya es momento de ocuparnos de SpaceX, una de las múltiples y exitosas empresas de Elon Musk, dedicada a la cohetería, con la que lanzó proyectos de la NASA y además entre 400 y 800 satélites propios con el objetivo de crear una red mundial de provisión de internet de alta velocidad para proveer a lugares poco conectados de la Tierra, a barcos y aviones. Una noche de febrero de 2020 sorprendió al mundo una hilera de luces, el “tren de satélites Starlink” de Elon Musk. Se trataba de 60 de ellos, parte de una red que ya suma 700 y contará con unos 40 mil artefactos que se lanzarán en tandas de 60 cada dos semanas.

Hay rumores que entonces el costo del servicio rondará los US$ 150… Posiblemente no sea tan caro para Estados Unidos…

Pero con certeza se ha alzado la voz de los astrónomos: la luz emitida por esta red obstaculiza estudios que realizan desde observatorios terrestres. Y en la medida que se densifique la red, los estudios astronómicos dependerán más de las sondas espaciales.

 

* Doctora en Geografía/Geopolítica, Magíster en RRII. Investigadora y miembro de la Comisión Directiva del Centro de Investigaciones Geográficas UNLP. Profesora de grado y posgrado de la Universidad Nacional de La Plata, Universidad Nacional de Río Negro, Universidad del Salvador. Invitada por Bridas Co. para realizar estudios sobre petróleo en Turkmenistán y Azerbaijan. Secretaria académica de la SAEEG. isabelstanganelli@yahoo.com.ar

 

Referencias

[1] “Sea Launch primed to make history”. BBC News, 24/03/1999 [consulta: 28/06/2016].

[2] “Sea Launch On The Sales Block?” Satnews, 03/12/2015, <http://www.satnews.com/story.php?number=25117559>, [consulta: 08/12/2015].

[3] “Así despega y aterriza con éxito New Shepard, el cohete de Blue Origin con el que Jeff Bezos quiere enviar turistas al espacio”. Xataka, 13/10/2020,  <https://www.xataka.com/espacio/asi-despega-aterriza-exito-new-shepard-cohete-blue-origin-que-jeff-bezos-quiere-enviar-turistas-al-espacio>, [consulta: 08/11/2020].

[4] Bezos designa a sus naves con apellidos de astronautas.

 

 

[4] Bezos designa a sus naves con apellidos de astronautas.

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