Lanzada la cuarta misión del transbordador militar X-37B (Atlas V)

El misterioso transbordador espacial militar X-37B ha sido situado en órbita por cuarta vez. El despegue del lanzador Atlas V 501 ( vuelo AV-054) con el X-37B en la misión OTV-4 (Orbital Test Vehicle 4) se produjo a las 15:05 UTC del 20 de mayo de 2015 desde la rampa SLC-41 de la Base de Cabo Cañaveral. El X-37B OTV-4 (USA-261) permanecerá un tiempo indeterminado en órbita llevando a cabo una misión secreta para el Pentágono.

Lanzamiento del X-37B OTV-4 (ULA).
Lanzamiento del X-37B OTV-4 (ULA).

Junto al OTV-4 se pusieron en órbita diez cubesats (situados en la parte trasera de la etapa Centaur): GEARRS 2, AeroCube 8A y 8B, LightSail A, OptiCube 1, 2 y 3, USS Langley, BRICSat-P y PSat A. Los cubesats fueron puestos en órbita dentro del marco de la misión ULTRASat (Ultra Lightweight Technology and Research Auxiliary Satellite). Con la excepción del LightSail A, a cargo de The Planetary Society y la NASA, el resto de cubesats han sido patrocinados por la NRO (National Reconnaissance Office). La misión del lanzamiento conjunto del X-37B y los cubesats ha recibido el nombre de AFSPC-5 (Air Force Space Command 5).

Recreación idealizada del X-37B (ULA).
Recreación idealizada del X-37B (ULA).

X-37B OTV-4

El X-37B es un transbordador reutilizable no tripulado construido por Boeing Space and Intelligence Systems para la fuerza aérea de los EEUU (USAF) capaz de permanecer más de 600 días en el espacio. Actualmente se trata del único vehículo espacial reutilizable en servicio. Tiene una masa aproximada de 5500 kg y unas dimensiones de 8,9 x 2,9 metros, con una envergadura alar de 4,5 metros. Se cree que lleva un panel solar desplegable de arseniuro de galio en la bodega de carga y usa un motor principal a base de combustibles hipergólicos. El escudo térmico del X-37B está formado por losetas y mantas térmicas muy similares a los del shuttle, aunque para las zonas de mayor estrés térmico se han usado losetas de TUFROC (Unipiece Fibrous Reinforced Oxidation Resistant Composite) desarrolladas por el centro Ames de la NASA en vez de losetas de carbono-carbono. La misión exacta del X-37B y buena parte de sus características técnicas son secretas.

Un X-37B siendo introducido en la cofia del Atlas V (USAF).
Un X-37B siendo introducido en la cofia del Atlas V (USAF).

Durante la misión OTV-4 se probará el funcionamiento de un motor eléctrico de efecto Hall de 4,5 kW construido por Aerojet Rocketdyne. Además, el OTV-4 transporta el experimento METIS (Materials Exposure and Technology Innovation in Space) de la NASA para estudiar el comportamiento de varios materiales al ser expuestos al vacío. METIS está diseñado para exponer a más de cien muestras de materiales a las condiciones de la órbita baja durante más de 200 días. METIS está basado en el experimento MISSE (Materials on International Space Station Experiment) que se usó para probar hasta 4000 muestras de materiales en la ISS.

El OTV-3 tras el aterrizaje (USAF).
El OTV-3 tras el aterrizaje (USAF).

Existen al menos dos unidades del X-37B en servicio con denominaciones internas desconocidas. La primera unidad se usó para llevar a cabo las misiones OTV-1 y OTV-3, mientras que el segundo ejemplar se empleó en la OTV-2. La USAF no ha confirmado qué vehículo ha sido el elegido para esta misión. La primera misión, OTV-1 (USA 212), comenzó el 20 de abril de 2010 y tuvo una duración de 225 días. La OTV-2 (USA 226) despegó el 5 de marzo de 2011 y estuvo en órbita durante 469 días. La misión OTV-3 (USA 240) dio comienzo el 11 de diciembre de 2012 y se prolongó durante 675 días, hasta octubre de 2014. Hasta la fecha, los dos X-37B han permanecido un total de 1367 días en el espacio. En las tres misiones los X-37B han sido situados en órbitas con una altura de entre 300 y 400 kilómetros y de 40º a 43,5º de inclinación.

El X-37B OTV-3 tras aterrizar (Boeing).
El X-37B OTV-3 tras aterrizar (Boeing).

El programa X-37 fue iniciado por la NASA en 1999 para desarrollar tecnologías relacionadas con los vehículos reutilizables. Boeing ganó un contrato de 173 millones de dólares para diseñar el pequeño transbordador, también conocido como Future-X Pathfinder o ReFly SMV. Además, en el periodo 1998-2001 también se llevaron a cabo diversas pruebas aerodinámicas del X-40A, una versión a escala del X-37, por parte de los Air Force Research Labs. El X-37 debía haber volado en la bodega de carga del transbordador espacial, pero tras el desastre del Columbia en 2003 se decidió lanzarlo mediante un cohete Delta II sin usar una cofia protectora. Inicialmente estaba previsto que usase un motor principal AR-2/3 a base de peróxido de hidrógeno y queroseno.

El OTV-3 tras aterrizar (Boeing).
El OTV-3 tras aterrizar (Boeing).

A raíz de una sorprendente decisión, en 2004 el programa pasó a estar a cargo de la agencia militar DARPA y su objetivo sería a partir de entonces llevar a cabo misiones clasificadas. En abril de 2006 la DARPA realizó pruebas atmosféricas de un prototipo del X-37 denominado ALTV (Approach and Landing Test Vehicle) en la Base de Edwards con el famoso avión WhiteKnightOne (usado para lanzar el avión suborbital SpaceShipOne). Ese mismo año el proyecto pasó a ser controlado por la USAF, la cual anunció que emplearía un Atlas V para las misiones del X-37B y que este volaría dentro de una cofia protectora. El X-37B sería finalmente construido por la división Phantom Works de Boeing.

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Tamaño del X-37B comparado con el transbordador espacial y el X-37C, una versión tripulada propuesta por Boeing (Boeing).

LightSail A

La vela fotónica LightSail A es un pequeño satélite de 5 kg construido por la organización The Planetary Society usando un cubesat 3U. Se trata de una vela solar de 32 metros cuadrados de mylar que ha sido diseñada como continuación del proyecto Cosmos 1, una vela solar que resultó destruida en 2005 por culpa de un fallo del lanzador ruso Volná (un misil balístico lanzado desde un submarino modificado). LightSail A permanecerá aproximadamente un mes en órbita baja y desplegará totalmente las velas durante los diez últimos días de misión para evitar reentrar en la atmósfera antes de lo debido. LightSail A probará tecnologías asociadas con la misión LightSail B, que despegará en 2016 en un Falcon Heavy de la empresa SpaceX y alcanzará una órbita más alta, de unos 720 kilómetros.

LightSail (The Planetary Society).
LightSail (The Planetary Society).

Vídeo sobre la misión LightSail:

Configuración de lanzamiento de los cubesats (USAF).
Configuración de lanzamiento de los cubesats (USAF).
Cartel de la misión AFSPC-5 (ULA).
Cartel de la misión AFSPC-5 (ULA).

Cohete Atlas V

El Atlas V es un cohete de dos etapas que puede incorporar aceleradores de combustible sólido. La primera fase es un CCB (Common Core Booster) de 3,81 m de diámetro y 32,48 m de longitud. El CCB está fabricado en aluminio y tiene una masa inerte de 21277 kg. Emplea oxígeno líquido y queroseno (RP-1) con un motor de dos cámaras de combustión RD-180 construido en Rusia por NPO Energomash. El RD-180 tiene una masa en seco de 5400 kg, un impulso específico de 311,3 (nivel del mar) – 337,8 s (vacío) y un empuje de 390,2 toneladas (nivel del mar) – 423,4 toneladas (vacío).

Atlas V 501 (ULA).
Atlas V 501 (ULA).

La primera etapa puede incorporar entre cero y cinco cohetes de combustible sólido (SRB) de 1,55 m x 19,5 m, con 1361 kN de empuje cada uno (y un Isp de 275 s). Las toberas de cada SRB están inclinadas 3º. La segunda etapa es la última versión de la clásica etapa criogénica Centaur (oxígeno e hidrógeno líquidos). Tiene 3,05 m x 12,68 m y hace uso de uno o dos motores RL 10-A-4-2 (Isp de 450,5 s) que proporcionan 99,2 kN de empuje en la versión con un sólo motor (SEC) o 198,4 kN en la de dos (DEC). Tiene una masa inerte de 2,086 toneladas y está fabricada en acero. Posee además 8 propulsores de hidracina de 40 N y cuatro de 27 N para el control de actitud de la etapa.

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Características de los Atlas V 500 (ULA).
Imagen 15
Versiones del Atlas V según su capacidad (ULA).

Las versiones de los Atlas V se identifican mediante un número de tres dígitos: el primero (4 ó 5), indica el tamaño de la cofia (4 ó 5 metros de diámetro respectivamente). El segundo dígito señala la cantidad de cohetes de combustible sólido empleados (entre cero y tres para el Atlas V 400 y entre cero y cinco para el Atlas V 500). El último dígito indica la cantidad de motores que lleva la etapa Centaur, uno o dos (actualmente no existan Centaur de dos motores). En el caso de este lanzamiento, se trataba de un Atlas V 501, es decir, incluye una cofia de 5 metros, ningún cohete de combustible sólido SRB y un sólo motor en la etapa Centaur.

Captura de pantalla 2013-07-19 a la(s) 15.15.48
Sistema de nomenclatura del Atlas V (ULA).
Imagen 16
Mapa de Cabo Cañaveral (ULA).
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Complejo de lanzamiento SLC-41 (ULA).
Captura de pantalla 2014-10-31 a la(s) 22.44.36
Secuencia de integración de los elementos del lanzamiento (ULA).
Proyección de las primeras órbitas.
Proyección de las primeras órbitas.
La maniobra de la etapa Centaur durante el lanzamiento del OTV-4 (Google Earth).
La maniobra de la etapa Centaur durante el lanzamiento del OTV-4 (Google Earth).
Configuración de lanzamiento una vez separada la cofia (ULA).
Configuración de lanzamiento una vez separada la cofia (ULA).
Integración de la carga útil con el lanzador (ULA).
Integración de la carga útil con el lanzador (ULA).

El cohete en la rampa:

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Lanzamiento:

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La cofia con el X-37B OTV-4 se integra con el Atlas V:

Vídeo sobre la misión:


45 Comentarios

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Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Me llamó más la atención el cubesat con la vela solar, no se por que pero esa tecnología me agrada mucho.

Francisco GalueFrancisco Galue

Quizas por lo romantico de ser impulsado por la fuerza del viento solar, cual velero del Siglo XVI o XIX impulsado por el viento. Quizas esto pudiera darnos un gran ahorro de combustible para misiones al Espacio Profundo.

Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Estás en lo cierto Francisco, al estilo de Colón o Magallanes, me imagino naves impulsadas con velas solares partiendo desde un puerto espacial como en Palos o Sanlúcar de Barrameda, en busca de lugares donde nadie ha estado antes… ¿estoy muy romántico hoy? jajajaja

Rengel

Romantico pero verdaderamente inutil en misiones tripulados. Desde la decada de 1970 hay una tecnologia bien madura que todos evitan por su “mala fama”.

Santiago BaleaSantiago Balea

Ola, Harrisburg, Sellafield, Tchernobil y últimamente Fukushima es algo más que “mala fama”….

Se nota que en la sala no hay damnificados… Siga el disfrute…

Rengel

Santiago Balea, anualmente muere poco mas de un millon de personas a causa de accidentes automovilisticos… anualmente (aun me sorprende que nadie se detenga a pensar lo peligroso y mortales que son los automoviles). Creeme, estoy seguro que de las 30 persona que han posteado aqui en este articulo, al menos la mitad estuvo involucrada o tiene a un pariente cercano involucrado en un accidente, y no creo que ninguno proteste por eso.

Santiago BaleaSantiago Balea

Hombre, Rengel, pues creo que hay que protestar por eso que mencionas tambien. Algo se estará haciendo mal para que se den esas cifras y habrá que poner los medios en corregirlo, no quedarse de brazos cruzados.

AlfonAlfon

El medio para conseguirlo es automatizar la conducción, ya que hemos demostrado que no somos de fiar.
De esas tragedias que nombras, ninguna está relacionada con el sector espacial, con esto no digo que no pudiera llegar a producirse, pero sí me gustaría recalcar la minuciosidad y medidas de seguridad que toma este sector.
Seguramente los reactores no se activarían hasta encontrarse en órbita, lo que eliminaría el riesgo de catástrofe para la población. El combustible radiactivo se encontraría en contenedores capaces de soportar una reentrada, como los actuales RTG.

carloscarlos

Una ves lei en algun sitio que se trato de organizar una carrera de veleros a marte entre varias instituciones aeroespaciales

VipondiuVipondiu

Pues si, lo es.
Atlas V: 1 fallo parcial en 54 lanzamientos
Delta IV: 1 fallo parcial en 29 lanzamientos
Falcon 9: 1 fallo parcial (que podía haberse corregido…o sea no debería contar…Go Elon!) en 18 lanzamientos

No sé si tan buena proporción en tantos vuelos, lo hace incluso el cohete más fiable de la história…Evidentemente ha habido cohetes con 100% de éxito como los Saturn I y V, pero no voy a contar cohetes con un 100% de éxito en pocos lanzamientos (energya por ejemplo).

Además es el cohete con más lanzamientos “a la primera” sin abortar la cuenta atrás una sola vez los últimos 21 lanzamientos, o sea desde 2012…. Recuerda un poco a la era Guardiola y el “El Barça no pierde en casa desde hace 3 años” XD

AstrofanAstrofan

¿Cuántos X-37B hay operativos ( o construidos)? ¿O es el mismo vehiculo el que ha realizado todas las misiones?

AlfonAlfon

Se aprecian multitud de grietas o cañones por la zona, quizá resquicios de actividad tectónica, puede que sí sean criovolcanes despues de todo en un punto caliente. ¡Qué nervios! 😛

AgüimenseAgüimense

A mi me parece apreciar también una especie de manchas menos brillantes alrededor de las más brillantes, tipo humo. ¿nubes de algo?. Un saludo.

AlfonAlfon

Ahora que lo dices si que se aprecia sí, pero pueden ser destellos provenientes del propio brillo de las manchas… ¡Que se arrime ya! ;D

DavidDavid

buaf!!! impresionante Daniel, para alguien como yo que solo estudió F.P. pero me considero espaciotranstornado aunque no entiendo la mitad de las cosas que explicas yo creo que he aprendido más con tu blog que en la escuela y a veces creo leyendo algunas de tus entradas que no deberíamos saber algunas cosas que parecen supersecretas.
GRACIAS.

Rengel

¿Cuánto es la vida util de la etapa Centaur? Por aquello del aislamiento térmico del hidrogeno liquido, que tiene un rango de temperatura criogénica muy estrecho. Un Atlas V 501 puede poner en órbita LEO de 8123 kg, pero el X-37B pesa 5500 kg, así que al Centaur le queda combustible de sobra. No sé si en esta misión el X-37B se separara del Centaur luego de entrar en órbita, pero no sé si en las anteriores permaneció unida a ella.

ItzalpeanItzalpean

Hola Rengel;

La Centaur es capaz de mantener su combustible durante horas sin problemas.
En cuanto a la capacidad del Atlas V 501 y su capacidad: La mayor parte de combustible que sobra por tema de la masa del X-37B se gastó en la misión OTV-2 en colocar la Centaur en órbita solar, y aún así le seguia sobrando combustible.
En esta ocasión el combustible sobrante se ha utilizado para cambiar en casi 16º la inclinación orbital, subir el apogeo, soltar diez cubesats y más tarde en una maniobra final para reentrar cerca de la isla de Kerguelen, en mitad del pacífico, de acuerdo con las restricciones marítimas obligatorias publicadas.

En otras ocasiones, sobre todo en lanzamientos a GEO o Molniya el combustible sobrante de la Centaur es empleado en primer lugar en una maniobra para de -orbitar la etapa en el apogeo, unos minutos despues de soltar la carga útil, y una vez hecha, mientras la etapa se acerca al perigeo (reentrada en este caso) hace el “fuel venting” que trata de vaciar los tanques sacando el combustible al espacio. No hay problema de que las particulas del combustible queden en órbita ya que reentran a la vez que la Centaur, unas horas más tarde del lanzamiento.

José PJosé P

Siempre hubo mucho misterio con las misiones del X-37B. Por lo que tengo entendido las primeras 3 se pansaba que eran principalemnte misiones para demostración y prueba de la tecnología; ahora por lo que cuenta Daniel, hay un par de experimentos en la OTV-4, pero me resulta extraño tanto secretismo para probar un motor y unos materiales. Se especula con algún otro motivo militar o prueba de tecnología clasificada?

ItzalpeanItzalpean

Simplemente no se sabe. En teoria puede portar cualquier tipo de instrumentos, de ELINT (Inteligencia Electronica) (espionaje de radiofrecuencias), IMINT (Imagery Intelligence) (fotografiar al objetivo), comunicaciones, otros… o una suma de los anteriores o ninguno de ellos 😉 Como no se sabe es mejor no decir nada. En esta ocasion que lleve mas experimentos no quiere decir que no lleve los anteriores (no han afirmado ni negado ada de eso) o que se traten de nuevos experimentos. Simplemente no se sabe.

Rengel

¡¡¡16° de inclinacion!!! Con razon es una de las etapas mas potente en servicio.
Esa Centaur en órbita solar siempre la he imaginado como algun tipo de prueba de los sensores de esa mision.
Aunque ahora que lo pienso, ¿esos 5500 kg son el peso de nave en seco o cargada?

AlfonAlfon

El X-37B son 5T5 cargado y “se especula” sobre 2T5 de masa en seco, por lo que yo he leído.

AlfonAlfon

Se han hecho encendidos de Centaur tras 5horas de crucero, no sé exactamente el máximo, pero no debe ir mucho más allá.
Para prolongar esto hay opciones, pasivamente con mejores materiales y aislantes y activamente utilizando más energía para enfriar o presurizar los tanques.
Hablan de todo esto por aquí: http://www.ulalaunch.com/uploads/doc...0056738.pdf
Por lo visto se está diseñando una “upper stage” más versátil, ICES.

AgüimenseAgüimense

Menudo artículo Daniel. Felicidades por tanta información para los aficionados. Y eso que, ” La misión exacta del X-37B y buena parte de sus características técnicas son secretas “. Si no llegan a ser secretas nos das información para no para de leer un día entero. Un saludo.

PD. Perdonen la broma. Que chachi el queque en rodajas para ver la medida del cubesat 3U de la vela fotónica.

JuanJuan

¡Muchas gracias! ¡Y muchas gracias por el blog! Es fantástico entrar todos los días y tener cosas nuevas para leer :)

GabrielGabriel

Pero… en ese momento el OTV-3 recién ha aterrizado. El tema del combustible debería ser ignorado. ¿o están extrayendo los restos de los tanques?

GabrielKFR

Vuelvo a repetirlo, me gusta el lento despegue de los cohetes sin aceleradores sólidos, parece que a primeras el cohete no puede con su carga jaja..

Diego fernandoDiego fernando

Hola a todos.
Una pregunta. Cual es el organismo internacional que organiza la secuencia de lanzamientos a nivel mundial y asigna posiciones de órbita? De antemano muchas gracias.

FERNANDO GENERALEFERNANDO GENERALE

Ami me agarro la duda sobre las diferencias en la infraestructura de lanzamiento desde cavo cañaveral y de california ,me refiero a que en la florida el cohete es montado verticalmente
y luego trasportado asta la plataforma de lanzamiento pero en california la estructura de montaje es la que se alega de la rampa como con el DELTA II ¿A que se debe esto?

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