Una breve historia de los cohetes de aterrizaje vertical

Desde el inicio de la era espacial la reutilización de los elementos de un vehículo espacial se vio como una necesidad para reducir el enorme coste de las misiones. De hecho, en un principio se pensaba que la forma más natural de regresar del espacio era aterrizar verticalmente en el mismo cohete con el que se había despegado (no hay más que ver obras como la icónica Tintín en la Luna, de 1953). Pero la realidad de la ecuación de Tsiolkovsky hizo que estos sueños se desechasen en favor de los lanzadores con etapas desechables, más eficientes y sencillos de construir. Por otro lado, la tecnología de los años 50 hacía simplemente imposible hacer aterrizar de forma automática las primeras etapas de un cohete a no ser que estuviesen tripuladas, e incluso así era un desafío mayúsculo. No es de extrañar que los primeros proyectos de reutilizar elementos de lanzadores espaciales pasasen por usar simples paracaídas o emplear vehículos alados que pudiesen aprovechar la atmósfera para regresar a casa.

El cohete nuclear de Tintín en la Luna, un ejemplo de sistema SSTO/VTOVL.
El cohete nuclear de Tintín en la Luna, un clásico ejemplo de cómo debía ser un sistema SSTO/VTOVL.

A pesar de todo, en los años 60 aparecieron los primeros proyectos de sistemas de lanzamiento orbital reutilizables de aterrizaje vertical. Los más famosos serían sin duda los conceptos creados por Phil Bono, de la Douglas Space and Missiles Company. Bono ideó una serie de naves capaces de alcanzar la órbita mediante una sola etapa -es decir, sistemas SSTO (Single Stage To Orbit)- y de despegar y aterrizar verticalmente -VTOVL (Vertical Take Off and Vertical Landing)-. El número de sistemas VTOVL/SSTO concebidos por Bono fue apabullante. Uno de los primeros proyectos fue ROOST (One-stage Orbital Space Truck), del que derivaron otros sistemas más ambiciosos y famosos como ROMBUS (Reusable Orbital Module Booster and Utility Shuttle), Ithacus, Hyperion o Pegasus.

Bono junto a una maqueta del sistema de lanzamiento SSTO/VTOVL Rombus.
Bono junto a una maqueta del sistema de lanzamiento SSTO/VTOVL Rombus.
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Otro diseño de ROMBUS (Wikipedia).

Todos ellos tenían en común el empleo de tanques de combustible externos para reducir las exigencias del sistema y sus potenciales aplicaciones militares (sin ir más lejos, Ithacus debía servir como un transporte de tropas suborbital). La mayoría usaban motores dispuestos en círculo alrededor de un cono central, un concepto conocido como aerospike que permite sacar el máximo rendimiento de los motores a cualquier altura. Además se trataba de sistemas realmente gigantescos: algunas versiones eran capaces de poner en órbita baja más de 450 toneladas. Por supuesto, Bono no sería el único en idear sistemas VTOVL. El famoso ingeniero de origen alemán Krafft Ehricke, de General Dynamics, concibió por la misma época Nexus, un inmenso cohete de 121 metros de altura capaz de lanzar 900 toneladas (!) de carga útil.

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Sistema VTOVL suborbital Ithacus para transporte de tropas.
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Ithacus aterrizando en zona de guerra. Los soldados saldrían por rampas y usando jetpacks (!) (era otra época).
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Sistema de transporte intercontinental VTOVL Pegasus.
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El inmenso cohete Nexus de Ehricke.

A partir de 1965 Boeing propuso unos ambiciosos sistemas de lanzamiento pesado de tipo VTOL denominados genéricamente como MLLV (Multipurpose Large Launch Vehicle) y AMLLV (Advanced Multipurpose Large Launch Vehicle), probablemente los sistemas de lanzamiento más bestiales jamás concebidos, con una capacidad en órbita baja comprendida entre las 900 y las 1800 toneladas (!!). El objetivo de estos colosos sería poner en órbita los elementos de estaciones orbitales de energía solar (SPS) que allá por 1970 parecían ser la panacea para resolver los problemas energéticos de la humanidad. Por su parte, Martin Marietta propondría RENOVA, un sistema VTOVL que emplearía ramjets para reducir la masa inicial al lanzamiento.

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Uno de los sistemas gigantes SSTO/VTOVL de Boeing propuestos para poner en órbita estaciones de energía solar (Boeing).

Otro proyecto reutilizable de aterrizaje vertical de Bono fue SASSTO (Saturn Application Single-Stage-To-Orbit), un concepto -o más bien serie de conceptos- más pequeños y realistas que hacían uso de la tecnología de la etapa superior S-IVB del Saturno V (construida por Douglas, la empresa de Bono). SASSTO serviría de inspiración para muchos otros proyectos de los años 70 y 80, entre los que habría que destacar BETA, Phoenix y SERV. Los vehículos de la serie Phoenix, algunos de ellos tripulados, empleaban combustibles criogénicos (hidrógeno y oxígeno líquidos) para aumentar las prestaciones del sistema, por lo que hacían uso de motores RL-10 de la etapa Centaur o J-2 del Saturno V. Por su parte, SERV (Single-stage Earth-Orbital Reusable Vehicle) era una diseño de Charles Tharratt, de la empresa Chrysler Corporation. SERV formó parte de un estudio financiado por la NASA para buscar alternativas al transbordador espacial. Empleaba motores en aerospike y tenía una característica forma achatada que le hacía parecer más una cápsula Apolo que un cohete.

Sistema SERV.
Sistema de lanzamiento SERV.

En 1972 nació el el ATV (Aerospace Test Vehicle, posteriormente rebautizado como Aerospike Test Vehicle) del Centro Marshall de la NASA. Este lanzador, obra del ingeniero George Detko, parecido a Phoenix, era mucho más pequeño -y, por lo tanto, práctico- y también hacía uso de combustibles criogénicos y aerospike. Precisamente, a mediados de los años 80 el concepto Phoenix volvió a renacer, esta vez haciendo uso de motores criogénicos con aerospike.

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Sistema Phoenix.
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Cohete ATV (Aerospike Test Vehicle).
Sistema Phoenix.
Sistema Phoenix de mediado de los años 80.

Todos estos proyectos jamás vieron la luz, principalmente por ser demasiado ambiciosos y caros. Además, estaba claro que la tecnología de la época hacía tremendamente complejo los sistemas retulizables de aterrizaje vertical, de ahí que la mayoría de diseños prefiriesen el aterrizaje horizontal, más tradicional. Pero en los años 90 aparecieron las primeras fisuras en la visión tradicional de la reutilización en sistemas espaciales. Tras el fracaso del transbordador espacial a la hora de reducir el coste del acceso al espacio, la opinión dominante era que los cohetes del futuro debían ser más reutilizables que el transbordador espacial y al mismo tiempo ser más simples. ¿Y cómo hacer realidad estos dos requisitos contradictorios? Pues, precisamente, usando tecnologías SSTO y VTOVL.

El que sería el primer proyecto real para desarrollar un cohete orbital reutilizable capaz de aterrizar verticalmente fue el DC-X Delta Clipper de McDonnell Douglas. El proyecto nació en 1991 cuando la Oficina de la Iniciativa de Defensa Estratégica (SDIO), más conocida como Star Wars, decidió otorgar a McDonnell Douglas un contrato de 58,9 millones de dólares para crear un vehículo de una sola etapa totalmente reutilizable capaz de situar en órbita pequeñas cargas militares de forma rutinaria (recordemos que por entonces la Unión Soviética aún no había desaparecido).

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El Delta Clipper (Boeing).

Delta Clipper tenía que ser un cohete de 38,7 metros de alto y una masa de unas 35 toneladas en seco capaz de cargar hasta 425 toneladas de hidrógeno y oxígeno líquidos. El cohete usaría entre 10 y 12 motores dispuestos en anillo alrededor de un cono central siguiendo el sistema aerospike. Como ocurre con todos los sistemas SSTO, la capacidad de carga en órbita baja sería modesta, del orden de diez toneladas solamente. Un simple vistazo a su diseño es suficiente para darse cuenta de que el Delta Clipper era heredero directo de proyectos anteriores como el Phoenix o el ATV. De hecho, el Delta Clipper no nació de la nada, sino que era una continuación del proyecto SSX (Spaceship Experimental) de Maxwell White Hunter, propuesto a finales de los años 80 tras el desastre del Challenger.

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Aplicaciones orbitales del Delta Clipper.

Una novedad importante respecto a conceptos anteriores es que la nave no reentraría en la atmósfera con la base por delante, sino con el morro, para usar así su forma como si fuera un cuerpo sustentador con el fin de maniobrar durante el regreso. Solo cuando la nave hubiese descendido hasta los seis kilómetros de altura aproximadamente se colocaría otra vez en posición vertical de cara al aterrizaje. Es decir, el Delta Clipper no solo sería un cohete capaz de aterrizar verticalmente, ¡sino que también podría volar! McDonnell Douglas llegó a planear misiones tripuladas usando módulos específicos para los astronautas.

El Delta Clipper era un vehículo muy ambicioso para la época, así que la empresa decidió construir primero un prototipo denominado DC-X -en honor al famoso avión DC-3- con un tercio del tamaño del vehículo final. Con unas dimensiones de 14 x 4,1 metros y una masa de 16,3 toneladas, el DC-X usaría cuatro motores criogénicos RL-10A-4 modificados (RL-10A-5), como sistema de propulsión. Su objetivo sería probar las tecnologías asociadas con el aterrizaje vertical para concretar el diseño final del Delta Clipper. Algunas de ellas, como era el caso de los tanques de hidrógeno hechos de materiales compuestos, resultaron ser tremendamente más complejas de lo previsto.

El DC-X durante su primer vuelo (Boeing).
El DC-X durante su primer vuelo (Boeing).

El DC-X volaría tres veces entre agosto y septiembre de 1993 desde la base de White Sands, alcanzando una altura máxima de 870 metros, pero las pruebas fueron canceladas por falta de presupuesto (lógico, pues la Guerra Fría ya había terminado). Tras volver a recibir financiación, entre 1994 y 1995 el prototipo realizaría cinco vuelos más, algunos de ellos bastante accidentados, probando por primera vez que era posible aterrizar verticalmente un cohete tras despegar como en los cómics de Flash Gordon. En 1995 la NASA se hizo cargo de la financiación del proyecto y nació de esta forma el DC-XA (Clipper Advanced/Clipper Graham), que incorporaba mejoras al diseño original, incluyendo un tanque de oxígeno líquido suministrado por la empresa rusa RKK Energía. Lamentablemente, solo realizaría tres vuelos. Tras dos pruebas iniciales en las que superó los tres kilómetros de altura, el 31 de julio de 1996 el prototipo resultó destruido al caer de costado y explotar después de que no se desplegase una de las patas del tren de aterrizaje (uno de los puntos débiles de todo sistema VTOVL).

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Primer aterrizaje del DC-XA (NASA).

Vídeo de uno de los vuelos del DC-XA:

El sucesor de esta intrépida nave, denominado DC-X2, no salió adelante, como tampoco lo hizo el DC-Y, un verdadero sistema de lanzamiento orbital que sería el paso previo antes de la construcción del Delta Clipper operativo. Una variante del Delta Clipper fue presentada al concurso de la NASA organizado con el fin de elegir un diseño para el proyecto de nave SSTO X-33, pero fue rechazada a favor de la propuesta de Lockheed Martin, un vehículo con alas más tradicional (que tampoco salió adelante).

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Propuesta de McDonnell Douglas para el X-33 basada en el Delta Clipper (NASA).

El DC-X/Delta Clipper sirvió para demostrar que un cohete podía aterrizar de forma vertical como en las películas de ciencia ficción, pero poco más. Los sistemas SSTO habían pasado de moda a finales de los años 90, principalmente por culpa de los enormes desafíos técnicos para hacerlos realidad y su limitada capacidad de carga (el mercado estaba en la órbita geoestacionaria, no en la órbita baja). No obstante, hubo un último intento, bastante extravagante denominado Roton. Esta extraña criatura creada por Gary Hudson y Bevin McKinney, de la empresa Rotary Rocket, era un sistema SSTO/VTOVL que recordaba al Delta Clipper, pero en vez de aterrizar usando sus motores empleaba aspas de helicóptero. Esta idea, que puede parecer loca, ha sido sugerida varias veces a lo largo de la historia de la exploración espacial (sin ir más lejos, Serguéi Koroliov propuso algo similar para hacer aterrizar la nave Vostok de forma segura). Aunque llegó a construirse un prototipo, el ATV (Atmospheric Test Vehicle), que voló hasta los 23 metros de altura, Rotary Rocket desapareció en 2001 al no encontrar financiación y Roton no volvió a levantar el vuelo.

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Prototipo del ROTON en acción (Rotary Rocket).

Vídeo del ROTON:

Más recientemente, la empresa Armadillo Aerospace de John Carmack desarrolló entre 2006 y 2009 los pequeños cohetes VTOVL Pixel y Mod de cara a una misión lunar dentro del marco del Ansari X-Prize que nunca llegó a concretarse. En 2011 Armadillo crearía el Super Mod a partir de estos prototipos. Los diminutos cohetes de Armadillo han sido concebidos para misiones en cuerpos sin atmósfera como en la Luna más que para lanzamientos terrestres.

Cohete Pixel de Armadillo Aerospace (Armadillo Aerospace).
Cohete Pixel de Armadillo Aerospace (Armadillo Aerospace).

Vídeo de un vuelo de Pixel:

Y así llegamos a la actualidad, dominada por los intentos de las empresas SpaceX y Blue Origin por crear un sistema de lanzamiento de aterrizaje vertical. Atrás quedan los intentos de desarrollar un vector SSTO. Ahora el objetivo es crear una primera etapa reutilizable para abaratar los costes operacionales (que se pueda conseguir es otra historia). Como ya sabemos, SpaceX ha intentado desde un primer momento recuperar las primeras etapas de lanzadores Falcon 9 en misiones orbitales, mientras que Blue Origin se ha decantado por comenzar con vuelos suborbitales para turistas espaciales.

Además de probar la recuperación de la primera etapa en vuelos orbitales convencionales, SpaceX ha puesto a prueba la tecnología de aterrizaje vertical mediante los vuelos de los prototipos Grasshopper 1 y 2, durante los cuales se llegó a alcanzar un kilómetro de altura.

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Prototipo Grasshopper 2 (SpaceX).

Vídeo de uno de los vuelos del Grasshopper 2:

Vídeo del primer intento de amerizaje de la primera etapa del Falcon 9 en julio de 2014 (no se intentó recuperarla):

Vídeo del intento fallido del aterrizaje de la primera etapa del Falcon 9 de la misión CRS-5:

El 23 de noviembre de 2015 la empresa Blue Origin se convirtió en la primera en lograr hacer aterrizar verticalmente un cohete en una misión espacial que superó los cien kilómetros de altura, a pesar de que se trató de una trayectoria suborbital. El lanzador New Shepard, de una sola etapa, consiguió posarse usando un motor criogénico BE-3. Finalmente, el 22 de diciembre, apenas un mes más tarde, la primera etapa de un Falcon 9 FT de SpaceX logró aterrizar en una rampa situada en Cabo Cañaveral en el transcurso de una misión orbital (aunque la trayectoria de la etapa también fue suborbital, la Delta-V de las maniobras fue muy superior a las del New Shepard de Blue Origin).

El cohete New Shepherd tras el aterrizaje (Blue Origin).
El cohete New Shepherd tras el aterrizaje (Blue Origin).

Primer aterrizaje vertical del cohete New Shepard de Blue Origin:

Aterrizaje de la etapa (SpaceX).
Aterrizaje de la primera etapa del Falcon 9 durante la misión ORBCOMM-2 (SpaceX).

Vídeo del primer aterrizaje de la primera etapa del Falcon 9:

Y así se abre una nueva etapa en la que el aterrizaje vertical de un cohete lanzado en una misión real ya no es algo propio de un relato de ciencia ficción. El futuro determinará si se trata de una mera anécdota en la historia de la exploración espacial o estamos ante el inicio de una nueva era.

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La etapa del Falcon 9 tras el aterrizaje (SpaceX).

Referencias:

  • http://www.spacefuture.com/archive/history_of_the_phoenix_vtol_ssto_and_recent_developments_in_single_stage_launch_systems.shtml
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Douglas_SASSTO

47 Comentarios

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fobos9fobos9

Excelente entrada Daniel! (cuantos comentarios comienzan con esta frase en tu blog!!!)
La primera parte, cuando hablas de los transportes de tropas y el carguero pesado de Boeing me hizo retrotraer a los añorados 80´s y mis preciados libritos de tapa blanda de Editorial Plesa, en el libro “Robots” de la colección “el mundo del futuro” habla precisamente de estos lanzadores y de las bondades de la energia por microondas desde la órbita terrestre… no había vuelto a escuchar nada de esto hasta ahora. Cuantos futuros alternativos podrían haber surgido si solamente una de estas ideas hubiera prosperado!!!

DamianDamian

Que nostalgia, a mi también me hizo acordar esos libritos, los tenía de chico y ni idea donde terminaron, alguien no los tendrá digitalizados por ahí?

Por cierto genial artículo, viendo las fotos, es sorprendente como cambio la mentalidad a la hora de los proyectos espaciales, que nos paso que dejamos de volar alto y pensar a lo grande?

“Como ocurre con todos los sistemas SSTO, la capacidad de carga en órbita baja sería modesta, del orden de diez toneladas solamente. ”
Y pensar que existen cantidad de satélites a LEO que no llegan a esa cifra (ni hablar del f mercado actual y futuro de cubesats), o usar un remolcador a lo POROM para elevar la carga hasta GEO, en fin tantas ideas no fueron.

Salu2

vmmpvmmp

Este link es la mejor aportación que has hecho la nostalgia de la vieja guardia en años.. Es broma gracias por tu trabajo, esas imágenes me hicieron recordar al enano de 8 años devorando una y otra vez esas paginas. :)

Hay que ver como cambia las cosas, algunos cacharros han sido superados con creces y en otros temas apenas hemos avanzado, Te miro a ti olimpiadas en la luna.

U-95U-95

Tuve varios de esos libros, y por algún lugar tengo al menos uno -el de las naves espaciales, los del mundo del futuro los recuerdo de una biblioteca-. Qué recuerdos.

AlvesAlves

Pudo verlo en Youtube en vivo¿Cuántas veces por SpaceX tiene la intención de volver a utilizar el paso de primera Una?

Rengel

Década de 1960, cuando los diseñadores como Bono soñaban que la inyección de dinero del Programa Apollo también les alcanzaría a ellos. Si hubieran sabido la verdad ni se hubieran molestado en acercarse a sus tableros de diseño.

El problema del aterrizaje vertical es que siempre se requiere combustible para la etapa de contacto. He aquí el dilema de esta idea es llevar el máximo de carga o hacer rentable el sistema con varios lanzamiento.

Por otro lado siempre me ha gustado el concepto de la etapa y media, a saber, los motores en el cuerpo del vehículo y los tanques de combustible desechables. Pero para eso se requiere también o dos juegos de motores (un juego con relación de expansión adaptado a la alta presión atmosférica, y un segundo juego para operar a baja presión y el vacio) Allí es donde entraba en juego el motor aerospike que se adapta por su diseño a cualquier altura… aunque el diseño de la tobera de expansion-deflexion es más convencional y seguro.

Stewie GriffinStewie Griffin

Costes, costes, análisis de costes, porque esto viene siendo como ponele orugas a un barco para cruzar el istmo de Panamá (por cierto los vikingos podían trasladar por tierra sus drakkars vaciados de toda carga, pero eran barcazas muy ligeras).
La ventaja es obviamente militar. En un escenario donde el enemigo me inutilice qué sé yo, toda la flota GPS, o tengo medio centenar de lanzadores en reserva para usar ya, o una flotilla de bichos de estos para hacer varios vuelos seguidos en corto tiempo. Pero claro, son tan o más derribables que cualquier satélite.
Lo más barato sería no militarizar el espacio, pero romper cosas y reponerlas siempre aumenta la cuenta de resultados (pagada por papá Estado), debe ser por eso que la cultura cinematográfica de cierto país siempre hay que romper todo.
No conocía los diseños militares para llevar tropas, ciertamente que es una ventaja poner un pelotón de marines en Nueva Zelanda en 35 minutos, pero tal y como funciona una reentrada, si el país objetivo tiene misiles, van a reentrar chatarra con chicharrones.

RuneRune

Ooohhh entrada retro-futurista! Que gozada ver lo locos que han llegado a estar los ingenieros aeroespaciales de vez en cuando.

De todas formas, SpaceX ha puesto un poco más cerca la posibilidad de ver algo parecido a estos “futuros que nunca fueron”. Al fin y al cabo, un cohete es una máquina, y no hay ningún principio físico que vuelva a estas increíbles máquinas imposibles de construir. No hay nada fundamentalmente diferente entre un coche y un cohete o un avión. Después de todo, ambas son máquinas termodinámicas alimentadas por energía química…

Y oye, el Delta Clipper es uno de mis proyectos favoritos de todos los tiempos. ¿Supongo que conocerías la leyenda de que se concibió en el salón de Jerry Pournelle, no?

Sergio Costas

A costa de repetir lo dicho por el resto: ¡Excelente entrada!

Por otro lado, me ha chocado mucho el diseño del sistema Phoenix: ¿por qué colocar la zona habitable entre los dos tanques de combustible, obligando a instalar un largo túnel por dentro del de hidrógeno? Sólo se me ocurren dos, y me parecen muy endebles:

* Que el centro de gravedad esté lo más bajo posible cuando los tanques estén vacíos

* Que la necesidad de dar forma aerodinámica a la parte superior no reste zona habitable

Pedro

Hum, a mí se me ocurre una tercera: mantener el centro de gravedad en el mismo independientemente de si los depósitos están llenos o vacíos. Al menos eso es lo que hace el Skylon. Claro que se me ocurren dos inconvenientes muy serios: el túnel de acceso a la escotilla a través del depósito de hidrógeno y que la evacuación es una empresa harto complicada.

Personalmente, sigo prefiriendo los diseños con alas, más que nada porque veo continuamente motores cohete que fallan pero no aviones que se estrellan al aterrizar.

EtxazpiEtxazpi

Muy buena entrada para comprender como va esto del diseño espacial. Hay mucha chatarra espacial en el espacio pero en la Tierra bastante mas y no digamos ya en papel.

Vicente ChirivellaVicente Chirivella

Pues es igual repetirse. Magnífica entrada.
Lo único que queda son especificar los costes (económicos) de reutilizar. Lástima que la información no sea pública.

AgüimenseAgüimense

Joer con el vídeo del Endevour. Que gozada. Muchas gracias por éste fantástico artículo Daniel. Por cierto FELICIDADES a todos los que participan en éste blog y, por supuesto a Daniel. Me voy de juerga ……

TinoTino

Magnifica entrada Daniel. (Supongo que la tenias guardada esperando que los chicos de SpaceX tuvieran exito )

Tengo una pregunta. En terminos de rendimiento, gasto de combustible y peso, que seria mas eficiente ¿el aterrizaje vertical o el horizontal? El vertical mola mucho, pero no es mas eficiente utilizar el aire para frenar y volver planeando? ( con unas alitas, claro)

Un saludo y feliz Navidad a todos!

Jimmy MurdokJimmy Murdok

El vertical te permite virtualmente aterrizar en cualquier mundo. Las alas molan pero también pesan y el control es complejo. Mas allá de planear, añadir reactores para generar empuje activamente también tiene su coste. Este desarrollo les lleva hacia la tecnología para aterrizar en Marte y para ellos supongo que cuenta mucho.

Stewie GriffinStewie Griffin

Eh, no. Estaba esperando eso y no salía
Esta tcnología no sólo ya existió, sino que fue el componente más fiable de todo el sistema Apolo. No sólo aterrizó perfectamente en la Luna y despegó, el propio vehículo de Grumman salvó al Apollo 13. Pero claro, estamos hablando de aterrizar en la Tierra, no en la Luna ni en Marte. La diferencia de la Luna con Marte es sólo el doble de gravedad y atmósfera que estorba, con la Tierra es seis veces más y atmósfera que te empuja.
No, no creo que esto valga para Marte, ni desde luego para Venus.

Jimmy MurdokJimmy Murdok

No sé si las alas serían más eficientes, pero requieren más desarrollo. En cualquier caso, las re-entradas a gran altura son una buena simulación para Marte. Un buen entrenamiento para aterrizar cacharros grandes en línea con los objetivos de SpaceX. La NASA ya se interesó por él tema. http://danielmarin.naukas.com/2014/1...el-espacio/

Stewie GriffinStewie Griffin

Honestamente, creo que no. Entiendo que son entornos tan diferentes que no (hombre, nunca hay cosas tan distintas que no te permitan aprender de otras, pero vamos, creo que nos entendemos). Si estoy equivocado, se agradece también honestamente argumentación en contrario.

La Tierra es un mundo por sí mismo, además es el mundo con mayor gravedad aparte de Júpiter. La tecnología que nos hizo aterrizar en la Luna vale para prácticamente todas las lunas del sistema solar, la que se desarrolle en la Tierra no se puede aplicar en ninguna parte y tiene que abordar problemas tan específicos que no sirven en otro lado. En Marte la gravedad es mucho menor, la atmósfera más insidiosa, el polvo va a dar mucho la lata (que además es corrosivo), y desde luego no hay equipo de tierra como aquí para poner a punto el vehículo y cargarlo de combustible, por no decir que no hay pista de despegue. En las pelis todo queda muy bonito pero Verne también usó un cañón para mandar su cohete lunar.

Yo entiendo que esto tiene la aplicación que tiene: un sistema para tener lanzadores disponibles en todo momento, y para múltiple uso, y eso no tiene más aplicación que la militar, por tanto, si esto llegase a ir adelante, cosa que dudo porque si fuese viable ya estaría funcionando, será un monopolio militar como lo son los bombarderos o los ICBMs. La alternativa claro está es tener lanzadores en reserva, que tener se tienen (un ICBM es perfectamente válido, y tendrán cientos si no miles), visto lo que hay, parece que es mucho más económico y asequible.

Ahora, que lo intenten está claro que forma parte del juego. Que eso pueda tener aplicaciones… el tiempo dirá. De momento no creo que nadie más se meta en esto, así que es un punto en favor de uno de los argumentos.

P.S. La shuttle siempre pretendió ser una utilidad militar, al final a la USAF no le sirvió para nada, como no sea para hundir en unos gastos brutales a la NASA (y llenarle el saco al consorcio fabricante). Y desde luego sí que tenía capacidad de carga. Y mucho más maniobrable, por cierto.

RuneRune

Pues de hecho, se parecen mucho. Por algo las tecnologías de reentrada marcianas se prueban en la alta atmósfera terrestre. Y las tecnologías de despegue y aterrizaje vertical, de hecho, son aplicables en cualquier mundo, una vez sustituyes en los algoritmos el valor de “g” apropiado.
Por algo el Morpheus se probó aquí en tierra, por no hablar de los múltiples cacharritos de Masten, que se construyeron para desarrollar los algoritmos de control que son el 50% de la tecnología desarrollada por la compañía (el otro 50% son motores muy reutilizables con capacidad de “deep-throttle”, también aplicables a cualquier presión atmosférica cambiando la longitud de la tobera).

Stewie GriffinStewie Griffin

También el LM se probó en la Tierra, es que no hay otro sitio donde hacerlo, ni ese artefacto ni ningún otro. Simular las condiciones de otro mundo en este planeta es prohibitivo y no vale para (casi) nada.

La atmósfera de Marte no tiene nada que ver con la de la Tierra, no vale más que para estorbar, ni tiene capacidad de frenado como la terrestre ni se puede planear en ella, menos que ninguno un cachivache de decenas de toneladas o más. Un diseño para Marte no tiene prácticamente nada que ver con uno terrestre, como no sea evidentemente que las leyes de la aerodinámica son las mismas, pero vamos, me dirás tú el parecido entre un rompehielos y un hidróptero fluvial.

Las tecnologías no son las mismas, a no ser que entiendas por “tecnología” un término tan amplio que abarque todo. Entonces para eso la tecnología de un satélite de telecomunicaciones y un aspirador es lo mismo también (y hasta una vasija de barro, ya puestos). No es lo mismo ascender en vacío que en atmósfera densa (donde rápidamente alcanzas Mach) que en una atmósfera tenue, los diseños ni siquiera son similares. Es que coño, no hay nada que ver, ni las temperaturas operativas, ni la gravedad, ni el entorno químico, ni la estabilidad, ni el tipo de suelo donde te vas a posar y despegar, es que nada de nada. No sé para qué en todas las épocas los militares se han matado haciendo toda clase de cachivaches adaptados para desde el delta del Mekong hasta las montañas de los Cárpatos, con hacer la misma navaja suíza tirando millas. Y eso que es todo la Tierra.

Sí, en las pelis tienen un chisme que es como un 4×4 y anda por donde le da la gana, pero eso también por economía: es muchísimo más caro hacer 200 maquetas que una sola y tirando millas. Y una peli es un negocio donde un grupito de individuos ponen x pasta y quieren recuperar x+y, donde y necesariamente es un real positivo, y x no necesariamente.

seitamseitam

Genial entrada como siempre! ¿Alguien sabe a cuantos m/s^2 está reduciendo la velocidad el Falcon 9 en el frenado? A ojímetro parece que no son pocos G’s, no se si estarán dentro del margen tolerable para humanos. De todos modos supongo que si se planea utilizar un sistema de aterrizaje vertical, se usaría algo similar al Blue Origin y los humanos caerían con paracaídas.

FedeFede

Pues la nave Dragon, va a aterrizar usando cohetes, y tiene un paracaídas de emergencia. Pero la idea es que toda la maniobra la haga con sus motores Super Draco.
Que por cierto , son los mismos que ae usarian en caso de problemas al despegue, en sustitución de una torre de escape.
Me imagino que habran calculado las g.

U-95U-95

Muy buena entrada, todo parece sacado además de la ciencia-ficción, sobre todo los diseños de los 50 -el cohete de McDonnell-Douglas/Boeing lo he visto en algunos videojuegos de tema espacial y es una pena que no hubiera seguido adelante como proyectos similares-

Rodolfo JaraRodolfo Jara

No importe que sea un lugar común.
Muchas Gracias Daniel.

Tal ves para futuro alguna entrada sobre los ascensores espaciales?

elemepeelemepe

Pues voy a repetir: Excelente entrada Daniel y muy entonada con la actualidad. Es interesante descubrir otros diseños y conceptos.
Feliz Navidad Daniel!. Que pases unas buenas fiestas y que el Año 2016 sea todavía más prospero (también en entradas del blog).
Un abrazo a todos los que te seguimos.

Miguel BCNMiguel BCN

¡Una entrada muy interesante! He flipado con los aterrizajes a retrocohete y con el helicóptero.
Bravo por SpaceX. ¡ Vaya, creo que es un hito aeroespacial! Pero no dejemos que se lleve toda la gloria míster Musk. EadS podría decir algo en el futuro con el proyecto Adeline o similar para la recuperación de los motores principales, porque ahí es donde está la pasta.

Le falta saber por ahora como ha de ser el coche eléctrico del futuro para las gigantescas urbes,(esto no lo sabe nadie). ¡ Así que aquí hay cancha para muchos actores!
¡Feliz Navidad ,Daniel! ¡Un abrazo para todos!

pequeño_saltamontes(espacial)pequeño_saltamontes(espacial)

Felices Fiestas a toda la comunidad de este blog.

La solución de retorno controlado con hélices entiendo que sería la que demandase una menor reserva de combustible, ya que las aspas se moverían por autorotación. ¿No necesitaría algún motor auxiliar(como los helicópteros) para detener el par contrarotatorio?

Habría que echar los números para ver si esta configuración permitiría un mayor aprovechamiento de la capacidad de carga del cohete en la ascensión. Entiendo que sería así siempre que el peso de este mecanismo fuese menor que el del combustible necesario para las maniobras de frenado al estilo SpaceX.

Daniel, maravillosa entrada ( ¡como siempre!) mostrándonos cómo nos encontramos a hombros de Gigantes y cómo debemos desafiar nuestra mente (incluso aunque la financiación no alcance para pagar los sueños pintados en un papel)
Espero que la motivación te dure mucho tiempo para seguir con el Blog.

ALLAN

yo tengo todos los libros de Tintin, y debe haber otro link, pues yo tenía otro para enviar a alguien, tambien se consiguen en Amazón

Francisco GalueFrancisco Galue

El Delta Clipper cautivo mucho mi imaginación. Una vez tuve una loca idea al respecto: lanzar un Shuttle directo a la Luna mediante una fase de propulsión puesta en orbita para ello. Luego de entrar en orbita lunar, un Delta Clipper saldría de la Bodega de Carga del Shuttle para alunizar. Posteriormente, este despegaría al encuentro del Shuttle para ser guardado de nuevo en la Bodega de Carga, encender los Motores Principales y volver a la Tierra con este. ¿Que les parece la idea?

Francisco GalueFrancisco Galue

Algo curioso del prototipo del DCX-A es que quien estaba al mando de los controles a distancia del vehiculo era nada menos que Charles Pete Conrad, ex astronauta del Gemini y Apolo. Veterano en hacer descender naves verticales, sobretodo el Modulo Lunar “Intrepid” del Apolo 12

RuneRune

Coño, pues eso no me sonaba de nada. ¿Estamos seguros? (Léase: las referencias son bienvenidas). Hubiera jurado que era automático, un piloto humano malgastaría MUCHO combustible comparado con un ordenador… claro que explicaría los aterrizajes violentos que tuvo el modelo de pruebas.

OctogenarioOctogenario

Buena entrada pero me quedo con ganas de que Daniel se moje más, en el sentido de si ve viable este tipo de sistemas, economica y técnicamente.

Solo muestra, no valora.

Daniel Marín

Es fácil mojarse: los sistemas reutilizables son rentables con una elevada tasa de lanzamientos (por encima de 10-20 al año). ¿Logrará SpaceX tener suficientes clientes como para hacer rentable este sistema? Ah, esa es la gran pregunta. Y no sé la respuesta.

SuzudoSuzudo

Añadiendo a la primera etapa motores sabre, laterales exteriores o algo que consuma oxígeno del aire en buena parte del trayecto ¿se reduciría mucho la masa, requerimientos y consumo de oxidante y por tanto de combustible?

O sería igualmente poco rentable además del costo de todos esos añadidos, mantenimiento y su peso?

arthuraleksarthuraleks

Una vez lancé la pregunta sin tener respuesta, espero ahora si tenga alguna.
¿Por que no usar grandes paracaidas para frenar la caida y luego usar solo los motores para equilibrio y reposo suave en el suelo?

Saludos..!!!

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