Jupiter, el nuevo remolcador orbital reutilizable de Lockheed-Martin

El programa CRS (Commercial Resupply Services) de la NASA ha servido para subvencionar el desarrollo de dos naves de carga que actualmente suministran víveres a la estación espacial internacional, la Cygnus de la empresa Orbital ATK y la Dragon de SpaceX. El CRS ha logrado que la NASA se asegure veinte misiones de reavitalluamiento hasta 2016, pero ahora que la ISS estará en servicio hasta 2024 será necesario financiar otra ronda de misiones. Por este motivo la NASA tiene previsto otorgar este año una segunda tanda de contratos bajo el nombre CRS-2 para cubrir las operaciones en el periodo que va de 2017 a 2024.

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Remolcador reutilizable Jupiter siendo capturado por el brazo robot de la ISS (Lockheed-Martin).

En esta ocasión SpaceX y Orbital ATK volverán a ofertar sus servicios a la NASA, pero no estarán solas. El gigante Lockheed-Martin intentará ganarse el favor de la agencia espacial con una curiosa propuesta: el carguero Jupiter. A primera vista el concepto de Lockheed-Martin se parece mucho a la nave Cygnus de Orbital, o sea, un carguero presurizado de forma cilíndrica capaz de acoplarse al segmento norteamericano de la ISS. No obstante, una mirada más atenta nos revela una diferencia fundamental. Efectivamente, la carga -tanto presurizada como no presurizada- estará situada en un contenedor cilíndrico denominado Exoliner, pero este estará acoplado por su base al remolcador Jupiter, un vehículo que además será reutilizable.

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Remolcador Jupiter con el Exoliner acoplado (Lockheed-Martin).

 

¿Y cómo se puede reutilizar esta nave? Pues veamos cómo funcionaría el sistema con un ejemplo. Un cohete Atlas V pondría en órbita un Exoliner acoplado a un Jupiter. Poco después la nave se acoplaría a la ISS y la tripulación retiraría la carga de forma normal. Una vez finalizada la misión la nave se separaría de la estación, pero no reentraría en la atmósfera como es habitual. En su lugar la nave se acercaría hasta otro Exoliner recién lanzado con carga nueva en su interior y que estaría acoplado a la etapa Centaur del Atlas V. Usando un pequeño brazo robot, el remolcador Jupiter retiraría el viejo Exoliner y lo sustituiría por el nuevo. El viejo contenedor, repleto de basura, sería deorbitado por la etapa Centaur, mientras que el remolcador Jupiter se acoplaría otra vez con la ISS. Durante cada misión se podría aprovechar el compartimento no presurizado del Exoliner para poner en órbita satélites de pequeño tamaño de tipo cubesat.

Intercambio de Exoliners una vez terminada la misión. El nuevo Exoliner aparece acoplado a su etapa Centaur (Lockheed-Martin).
Intercambio de Exoliners una vez terminada la misión. El nuevo Exoliner aparece acoplado a su etapa Centaur (Lockheed-Martin).
Otra vista del intercambio de Exoliners (Lockheed-Martin).
Otra vista del intercambio de Exoliners (Lockheed-Martin).
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Elementos de Jupiter y Exoliner (Lockheed-Martin).
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Esquema de misión Jupiter-Exoliner (Lockheed-Martin).

De esta forma, la combinación Jupiter-Exoliner podría ahorrar dinero en las operaciones y aumentar la masa útil transportada hasta la ISS. Exoliner sería capaz de llevar hasta 6500 kg de carga -5000 kg de carga presurizada y hasta 1500 kg no presurizados- en cada misión, una cifra que está francamente bien si la comparamos con los 2000-2700 kg de carga presurizada que transporta la Cygnus. Además, el Exoliner sería el único vehículo junto con la Dragon de SpaceX que podría transportar carga no presurizada hasta la estación. El Exoliner incluirá además depósitos de combustible extras para recargar el remolcador Jupiter o trasvasar fluidos a la ISS, y los subcontratistas internacionales serían protagonistas en su construcción. Y es que, de modo parecido a la Cygnus, el Exoliner se construiría en Italia por la empresa Thales Alenia Space empleando tecnología del ATV de la ESA. Mientras, el brazo robot sería similar al empleado en el transbordador espacial y en la ISS, puesto que estará fabricado por la misma empresa canadiense, MDA (MacDonald Dettwiler Associates). Por su parte, la plataforma Jupiter estará basada en la sonda MAVEN para estudiar Marte y otros satélites de Lockheed-Martin.

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Elementos de Jupiter y Exoliner (Lockheed-Martin).

Lockheed-Martin no solo competirá con Orbital ATK y SpaceX para los contratos CRS-2, sino que también lo hará con Sierra Nevada, que propone una versión de carga de la lanzadera Dream Chaser, y Boeing, que, como no, sugiere una versión de carga de su nave tripulada CST-100. Pero Lockheed-Martin no quiere usar el remolcador Jupiter únicamente para misiones a la ISS y ya ha propuesto la versión Jupiter Electric para transportar cargas hasta la órbita geoestacionaria y más allá. Esta versión estaría dotada de motores iónicos A2100 y, por ejemplo, podría trasladar víveres hasta naves Orión situadas en órbita lunar.

El remolcador Jupiter llevando víveres en el Exoliner a una Orión en órbita lunar (Lockheed-Martin).
El remolcador Jupiter llevando víveres en el Exoliner a una Orión en órbita lunar (Lockheed-Martin).

El sistema reutilizable Jupiter no es un concepto nuevo y ya en el pasado hemos visto propuestas muy parecidas. Sin ir más lejos, en 2005 la empresa rusa RKK Energía creó el sistema Parom para llevar carga o vehículos tripulados hasta la ISS usando un remolcador reutilizable. ¿Triunfará Jupiter allá donde Parom fracasó?

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Sistema de carga reutilizable ruso Parom (RKK Energía).

Vídeo del sistema Jupiter:

[youtube]http://youtu.be/WkJOUoJK8kA[/youtube]

Referencias:



37 Comentarios

  1. Es una idea interesante, sobre todo si le instalan los motores iónicos. Porque colocar satélites GEO usando cohetes pequeños y con la ayuda del remolcador podría ser un terremoto en el sector.

  2. No entiendo como puede intercambiar los exoliners con un solo brazo y el video no lo muestra. Acaso una quedaria suelta mientras desacopla y acopla la otra y luego capturaria la nueva con el brazo? Me parece complicadisimo aun con control humano.

    Alguien que me ilumine? xD

    1. Me estaba preguntando lo mismo; aquí se discute el tema:
      http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=37034.20

      Por lo que entiendo se abandona el Exoliner junto con la etapa Centaur en LEO puesto que la idea del sistema es que la Centaur solo tenga que alcanzar una órbita muy mínima para poder llevar carga extra, por lo que el primer Exoliner y la Centaur no tardarán en reentrar. Pero no me hagas mucho caso los domingos por la mañana estoy espeso…

      No me apasiona mucho este sistema, lo veo muy complicado por lo que viene a ser un trabajo sencillo y usa el Atlas V que ya es un lanzador muy caro, poniéndolo a competir con la Dragon, el Falcon 9 y sus etapas próximamente reutilizables. Bonito concepto pero veo más practicas una Dragon o CST-100 de carga

  3. Muy interesante! Y además de reducir costes y aumentar carga útil, es un paso importante a la hora de implementar sistemas intermedios entre Tierra y espacio, lo cual sera un hito estrategico importante en futuras misiones lunares o marcianas.

    Enhorabuena por el.articulo, me ha encantado.

  4. La cosa es ¿Por qué no teníamos uno ya?
    Yo no hubiera podido «construir» la ISS en el Kerbal sin uno de estos ^^
    Si es capaz de recoger la carga mientras la última etapa se encuentra en trayectoria suborbital sería perfecto para reducir la basura espacial.

    1. La ultima etpa no esta en trayectoria suborbital, se refierea que la etapa esta en orbita, el armatoste ese con el brazo intrercambia carga y luego esa etapa se da la vuelta, enciende cohetes y reingresa a la tierra.

  5. Yo creo que la contratación de empresas privadas por la NASA del servicio de acceso al espacio está abriendo una nueva era en la aeronáutica que va a cambiarlo todo. En mi opinión EEUU va a volver a coger ventaja al resto en exploración espacial. Los países que por motivos ideológicos no se suban al carro de las privatización, se van a quedar rezagados.

    Para bien o para mal, la transferencia del know -how a las empresas privadas va hacer que se termine de descorchar el mercado del espacio; apareceran nuevos productos y servicios. Serán tiempos interesantes,

  6. Siempre han sido empresas privadas. La NASA jamás ha encargado nada a una empresa pública entre otras cosas porque jamás ha existido tal empresa pública. Es más, TODAS las empresas involucradas hasta hoy han sido al mismo tiempo fabricantes de armamento, la única excepción, si es que es tal, la de Musk (el tiempo lo dirá). Hasta los proveedores chinos son privados.
    Esto no es más que mantener empresas europedas cautivas succionándole sus patontas, además como secundarias. Ya veremos si les sale bien el plan, o EADS empieza a cambiar de bando y se va con los rusos.
    Por cierto que la idea es muy buena y sobre todo reduce la basura espacial.

  7. No veo cual sería la economía referente a llevar carga a la ISS de este sistema. ¿Cada cuanto tiempo se lanzan misiones de reabastecimiento para hacer rentable el sistema frente a los competidores? Lanzar un Atlas V no es muy económico que se diga. En cuanto a reducir la basura espacial… me parece ingenuo lo que algunos dicen, para eso sencillamente se deja combustible en la última etapa y se desorbita luego de que ponga la carga en órbita. Lo de llevar combustible para recargar al Jupiter es prácticamente lo mismo que lanzar el Exoliner con un modulo de propulsión. En el dibujo se ve bonito porque parece que el Jupiter solo va recoge la carga y regresa a la ISS, la única forma que se me ocurre es que el Atlas V haga un lanzamiento muy preciso para dejar la carga muuuy cerca de la ISS, que Jupiter vaya a hacer un encuentro con el, y de allí maniobre para reunirse y acoplarse a la ISS. ¿Cuanto combustible gastara eso?

    Es un sistema que requiere probarse, y en la industria espacial la lentitud es el estandarte, así que para cuando el sistema sea probado y certificado, Orbital ATK y la Dragon de SpaceX ya estarán sólidamente instalados en ese mercado.

    La idea del remolcador espacial no es nueva, ya en la década de 1960 con el Plan Integral de la NASA se propuso un remolcador así, pero a lo bestia llevando un motor nuclear NERVA para la logística de aprovisionar bases lunares, e incluso impulsar naves tripuladas a Marte, donde estos remolcadores lanzarían la nave en trayectoria transmarte, luego se desacoplarían, se darían la vuelta y regresarían a la órbita terrestre.

    1. Hombre una vez lanzas el pájaro luego solo hay que mandar los «containers» y no desperdicias un módulo de servicio completo con cada lanzamiento. Si a eso le sumas la propulsión eléctrica con depósitos rellenables la propuesta es muy interesante por lo que respecat al uso en este programa pero para también para otros usos.
      Y sí, hay que desarrollar algo de tecnología, pero el bus con los motores ya funciona en Marte, y tanto el cohete como el brazo como el contenedor son tecnologías ya fabricadas por sus respectivas empresas. A órbital le ha salido competencia bien dura.

      1. Creo que estas pensando en modo «Gravity» (la pelicula): «Estoy en el espacio, ya de alli llego a todos lados » No solo se esta colocando el container en una orbita cercana a la de la ISS para ahorarle trabajo al Jupiter, de alli hay que maniobrarlo, con un gasto de combustible que no solo para maniobrar la carga sino para maniobrar al propio Jupiter hacia la carga. Recuerda, el Jupiter hace el viaje de ida y regreso.

        1. Si no tienes que hacer cambios de plano, elevar o bajar la órbita es relativamente barato. Sobre todo si puedes tomarte todo el tiempo necesario para hacerlo. Doy por supuesto que los exoliners serán lanzados directamente al plano orbital de la ISS, y que la Jupiter nunca abandonará ese plano.

    2. Sólo con poder incinerar las Centaur ya sería un logro, a saber cuantas hay por ahí en órbita…
      No te digo que sea económicamente rentable a corto plazo, pero sí sería un primer paso para crear una infraestructura espacial, poder mover cargas entre órbitas, no ya sólo para reabastecer a la ISS.
      También lo veo como un paso hacia el ensamblado orbital, poder diseñar telescópios o naves en varias etapas imposibles de lanzar desde tierra.
      Sabiendo que la infraestructura existe y está disponible, es posible que se empiecen a volver a ver planes más ambiciosos.

  8. Sinceramente lo veo inútil. Pero bueno, la NASA me tiene acostumbrado a ideas sin sentido, promesas irrealizables o contratos de desarrollo a privados amigos (es EEUU, no puedo pedirle políticas publicas).Mientras tanto y por muchos años mas, sigan dando las gracias a Rusia y sus Soyuz y Progress por permitir tener la ISS operativa.

  9. Me gustaria saber cuantas empresas «privadas» sobrevivirian sin los contratos de papa y mama estado.esta idea a mi m parece complicada sera un power para sacar dinero de la administracion y vivir unos años mas del cuento

    1. En el sector espacial y de defensa probablemente ninguna.
      Otra cosa es que en una empresa estatal todavia saliese mucho mas caro con cientos de ujieres,oficinistas y liberados sindicales o quizas no esos sinverguenzas solo existen en España.

      1. La jubilación (literal) de González (BBVA) totaliza 200 veces las tarjetas black. Además, lo que se roba en una empresa privada, en el peor de los casos (para ellos) es alzamiento y malversación, y a ver quién lo reclama porque es una merienda de negros. En Doñana aún están esperando las indemnizaciones de Aznalcóllar (empresa sueca, por cierto, seres de la Luz), como lo de Fukushima, empresas todas privadas y lo que te rondaré morena. En la pública es robo al patrimonio ídem. Si no son tontos ni nada.

        La etimología de las palabras ayuda mucho. Lo que era privado era originalmente privativo, y lo público de todos. Montes comunales, públicos y privados (de realengo, abadengo o lo que quieras). Si es privativo, hacen lo que les sale del nardo, no es un tema de gestión, porque la Edad Media, gran modelo de gestión, era todo privado, hasta las carreteras (sí, hasta las reales, se pagaba al rey en vez de a la Iglesia o al señor local), hoy en día a nadie se le ocurre que las calles sean privadas, pero bueno, parece ser que todo se andará.

        Si te crees que se roba menos por ideología o por ropajes, estamos aviados, porque los de la propaganda efectivamente tienen la batalla ganada. Si te roban en la empresa pública, lo que no te robarán en la privada. Es que para eso es.

        Ahí tienes la sanidad americana. Tú privatiza la europea, ya verás qué de puta madre va sin «ujieres» y sin «chupópteros». Si los que se han cargado las empresas públicas se han ido todos a la privada, es como lo de Correos, tenemos el peor servicio de la historia y compañías patateras que mandan camiones vacíos para que se vean, por cierto, con consejos de administración plagados por antiguos altos cargos de Correos. El imperio romano se descompuso exactamente así.

        1. El BBVA puede pagar con su dinero lo que le salga de los cojones al Sr Gonzalez, es problema suyo y de los accionistas que lo consienten.
          Las tarjetas Black eso si es un problema que nos atañe al fin y al cabo las cajas son un engrendro semipublico y el rescate ha sido con la pasta de todos,por cierto cuento nos ha costado el rescate del BBVA Sr,Griffin creo que 0

          1. Pues no señor, al BBVA se le regaló entre otros Argentaria (un engendro como dices tú, fruto de regalarla la pública Caja Postal y el rescatado Banco Atlántico), aparte de todas las ayuditas fiscales que han tenido durante incontables décadas. Ya me he explicado arriba, de privados sólo tienen el derecho de pernada, viven de lo público, comen de lo público, abusan de lo público, gestionan lo público, pero lo roban a lo privado.

            Ya veo que te has aprendido muy bien la lección de la tendera borracha. Te lo van a agradecer fumándose tu pensión. Pierde cuidado.

            Y si tal, creo que nos hemos desviado de la temática del blog.

            P.S. El rescate del BBVA y del Santander quedará para el futuro, y supongo que será de la UE en bloque, porque ambos engendros superan el PIB español. Me recuerda al debate cuando lo del referéndum de Escocia, que aún me reí toda la tarde, que los unionistas tuvieron la peregrina idea de sacar a pasear el tema de que los banquitos «escoceses» (porque tienen domicilio fiscal en Escocia, claro), en caso de salir el sí se mudaban a London de England. El debate duró 5 minutos: ADIOS. No es que nos parezca mal que se vaya, es que SE TIENEN QUE IR, porque para el tamaño que tienen ni Escocia, ni Inglaterra, ni el Reino Unido siquiera los pueden rescatar. El temita se olvidó con rapidez y de ahí pasaron a dar caña con las pensiones, que sí tuvo más éxito a la hora de acojonar. Pero la cosa no les ha salido bien, espérese a ver los resultados de las próximas elecciones y ya verá qué risa.

            La UE no hace más que rescatar bancos, meten pasta en Grecia para rescatar bancos franco-alemanes (transferencia de deuda de esos bancos al estado griego), hacen un rescate a España, que según la Trotona no fue un rescate, para transferir la deuda de sus engendros al estado, y así sucesivamente. Y oiga, les da igual que sean públicos, como las cajas germanistanas, que están todas como las hispanistanas, dando puta pena, o que sean «privados», como el Kommerzbank que viene de comerse una multa encima del carajo por hacer con Cuba lo que hacen los yankis cuando les da la gana.

            Nada, lo dicho, usted siga obediente al imperio y a sus leyes, nihil novum sub sole, ortodoxos y heterodoxos. Total, dentro de 100 años todos calvos, y todo esto es lo de siempre re-re-re-repetido, así que tampoco ni vale la pena.

          2. Y como tengo así la cabeza de saltamontes, seguro que le interesará saber que el privadísimo banco Madrid (como que era «andorrano»), donde lavaba más blanco tododiós, desde el Guo Pijín que esos sí que tiene puertas giratorias en los juzgados, ¿sabe qué director privado tenía tan privado banco? Don José Pérez, **ex-director general de inspección del puto Banco de España**, la misma entidad que hasta que en los putos EEUU dijeron que el banco tenía más mierda que el culo de un cerdo disentérico, emitía informes de forma compulsiva diciendo lo de puta madre que era tan privado banco y la legalidad tan privada que tenía. Ya ve usted, ellos no parece que tengan tan claro eso de público-privado que tiene usted. Lo que parece claro en este caso, es que, efectivamente, para robar, no hay nada como un banco privado. Bien amparado por la ley.

  10. Pues 6.500 kilos de carga es el doble que la Dragon de Space X y el triple que la Cygnus de Orbital. Aparte también resulta interesante su capacidad de operar más allá de la órbita baja.
    Y si además permite dar continuidad al esfuerzo de investigación y desarrollo europeo que supuso el ATV pues mejor aún.

  11. El punto que veo menos claro, es el del reencendido de la Centaur después del cambio. ¿Cuánto tiempo puede estar en órbita para efectuarlo?

    1. El tiempo no importa, la cosa es que puedan lanzar suficiente combustible extra para superar la Delta-V necesaria para la reentrada.
      Al disminuir la altura de la órbita(Apogeo) no gastas el combustible que normalmente utilizarias sin el remolcador, lo que se traduce en más capacidad de carga a LEO y/o combustible extra para reentrar.
      La cosa, como plantea Rengel, es que el remolcador también gasta combustible y debe ser reabastecido, por lo que habría que idear una manera de hacerlo rentrable.

      1. Tengo entendido que el reencendido en etapas criogénicas está bastante limitado en el tiempo. El combustible se evapora rápidamente, y creo que hay problemas añadidos como el hecho de que el combustible flota y no está situado en el «culo» del depósito, por eso no me queda claro. En el caso de la Jupiter (Xenón) o de etapas hipergólicas no existe este problema. Por eso entiendo que si el cambio no se hace rápido la centaur podría no reencenderse, aunque de todas maneras acabaría reentrando en un tiempo no demasiado crítico.

        1. A lo que me refería con que el tiempo no importa, es a que si necesitas que permanenza más tiempo operativa en órbita, para realizar un encendido, bastaría con aumentar la capacidad de las baterías que mantienen las comunicaciones y la presión de los tanques.
          Todo con límites supongo. De todas maneras los cálculos orbitales son muy precisos, no habría necesidad de tenerla 2días en órbita, si no ajustar la fecha de lanzamiento.
          Si la Centaur se encuentra en órbita y no reenciende no reentra.

    2. El Centaur que lanzó al X-37B lo puso en orbita y aun le quedó combustible para lanzarse a si mismo en una trayectoria de escape heliocentrica. De cuanto tiempo pasa en orbita… creo que paso menos de un dia desde la liberacion de X-37B y el encendido de escape. Depende de cuanto tiempo se pueda mantener los propergoles a temperatura razonablemente segura.

  12. La gente esta tardando en decirlo… que pasa con el dreamchaser??? podria subirse al carro en la segunda tanda de subenciones y acabar decdesarollarlo????

    1. Si, parece ser que van a presentar una propuesta, pero todavía no es pública, a ver que tal, pero lo veo complicado tendrán una fuerte competencia: Dragon y CST.

  13. Para desorbitar el cubo de la basura, solo necesitan dos cuerdas elasticas , un gancho y el brazo de la estacion… Lo disparan hacia atras y ya se quemara en la atmosfera ( a esa altura no duran mucho las cosas) y de paso ganan algo de altura . Sobre ir a buscar el paquete , seguro que con sus futuras y flamantes naves tripuladas pueden. Podrian gastarse mejor el dinero modificando un poco una Cygnus y experimentando gravedad artificial en roedores

  14. Pues a mi la idea me gusta. Al menos es una propuesta que aporta algo más y no se queda en buscar hacer algo como la Cygnus.

    La única posible pega serían los números. El coste del Atlas V no es bajo precisamente, y que si la decisión la toman este año de cara al 2017, no se si hay tiempo suficiente a desarrollarlo.

    El tiempo dirá. Me pareció leer rumores de un posible Dreamchaser de carga, supongo que serán solo rumores.

  15. La idea de un remolcador espacial me parece muy buena como un primer paso para tener una infraestructura espacial en forma. Aunque tampoco me cuadra mucho el uso del Atlas V. ¿Con 6 toneladas de carga útil saldrán los números para el uso de este vector?

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 15 marzo, 2015
Categoría(s): ✓ Astronáutica • ISS • NASA