Cohetes de hidrógeno metálico

Hace unos días saltó la noticia de que Isaac Silvera y Ranga Dias, investigadores de la Universidad de Harvard, habían sintetizado hidrógeno metálico, un estado del elemento más común del Universo que sólo se da a elevadas presiones como las que se alcanzan en el interior de Júpiter y Saturno. Aunque la noticia todavía no ha sido confirmada de independientemente, en este caso fue necesario aplicar una presión de 495 gigapascales para obtener una pequeña muestra hidrógeno metálico. Pero, además de aportarnos claves sobre el interior de los planetas gigantes, el hidrógeno metálico podría abrir una nueva era en la exploración espacial. Veamos por qué.

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Un cohete de una sola etapa capaz a base de hidrógeno metálico (los tanques se ven en verde) capaz de situar 25 toneladas en órbita baja. El resto del propelente sería hidrógeno molecular (Silvera et al.).

Como ya comentamos por aquí hace tres años, investigadores del grupo de Conceptos Avanzados e Innovadores (NIAC) de la NASA han propuesto usar el hidrógeno metálico como propelente para cohetes. ¿Cómo? El principio es muy simple. La teoría dice que el hidrógeno metálico podría ser metaestable, es decir, que una vez creado, seguiría estando en el mismo estado al bajar la presión.Y aquí viene lo interesante. Metaestable no es sinónimo de estable, así que el hidrógeno metálico se convertirá en hidrógeno molecular normal con el estímulo adecuado. Pero no hablamos de una transformación tranquila. El cambio de estado liberaría 216 megajulios de energía por kilogramo, nada más y nada menos (por comparación el explosivo TNT libera 4,2 MJ por kg).

Diagrama de fase del hidrógeno. A la derecha se ve
Diagrama de fase del hidrógeno. A la derecha se ve el hidrógeno metálico sólido y líquido (Dias et al.).

Un sistema de propulsión de este tipo sería tan eficiente que tendría un impulso específico (Isp) de 1000 a 1700 segundos, una barbaridad si lo comparamos con los 460 segundos que nos proporciona un motor criogénico convencional. Este motor permitiría hacer realidad el viejo sueño de crear sistemas de lanzamiento de una sola etapa (SSTO, Single Stage To Orbit) o mandar grandes cargas al espacio con cohetes relativamente pequeños. Básicamente sería lo mismo que disponer de motores nucleares térmicos pero sin tener que usar reactores nucleares. Además del impulso específico, el hidrógeno metálico sería diez veces más denso que el hidrógeno convencional, eliminando uno de los problemas asociados con este combustible, que no es otro que el enorme volumen de los tanques asociado a este combustible.

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¿Hidrógeno metálico? A la derecha se ve una muestra de 8 micras de lo que podría ser esta sustancia milagrosa (Dias et al.).

Las malas noticias son que no sabemos si el hidrógeno metálico es realmente un líquido o sólido metaestable en condiciones normales, ni tampoco si, en caso de serlo, podría aguantar las vibraciones asociadas con un lanzamiento sin transformarse en hidrógeno molecular. También se desconoce qué hace falta para que deje de ser metaestable y se convierta en hidrógeno normal. Se supone que elevando la temperatura conseguiremos el ansiado cambio de fase, pero nadie conoce la temperatura precisa, aunque la teoría indica que podría estar alrededor de 1000 K a 40 bares de presión, suficientemente baja como para lograrla en un motor cohete. Por último, es una incógnita cómo de costosa sería esta sustancia.

Suponiendo que no haya problemas graves para emplear esta sustancia, y es mucho suponer, ¿cómo sería un lanzador a base de hidrógeno metálico? Una posibilidad es usarlo directamente como propelente, pero otra opción más racional es combinarlo con hidrógeno líquido u otra sustancia que también sirva de propelente (el hidrógeno líquido es recomendable porque su peso molecular es muy pequeño y la velocidad de escape del motor es por consiguiente muy alta). De esta forma la energía asociada con el cambio de fase se usaría para calentar y acelerar el hidrógeno líquido como en un cohete nuclear térmico normal, aunque a cambio se perdería algo de impulso específico. A mayor cantidad de hidrógeno líquido se podría usar menor cantidad de hidrógeno metálico.

Cálculos realizados hace años por Isaac Silvera y John Cole han demostrado que usando apenas 21 toneladas de hidrógeno metálico sería posible construir un cohete de una sola etapa (SSTO) de unos 45 metros de longitud capaz de situar 25 toneladas de carga útil en órbita baja. Si en vez de una etapa tenemos dos con un total de unas 75 toneladas de hidrógeno metálico, la carga útil aumenta a 35 toneladas. En general, se supone que el uso de hidrógeno metálico permitiría aumentar quince veces la carga útil lanzada a una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) comparado con la capacidad cohetes convencionales de la misma masa. Por supuesto, si finalmente es factible usar el hidrógeno metálico directamente la capacidad de carga se dispararía.

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Propuestas de lanzadores a base de hidrógeno metálico de dos etapas capaces de situar 35 toneladas en LEO. El shuttle aparece como comparación (Silvera et al.).
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Lanzadores de hidrógeno metálico capaces de situar 30 toneladas en GTO comparados con el shuttle y el H-IIA japonés (Silvera et al.).

Resumiendo, el hidrógeno metálico es potencialmente revolucionario, pero todavía tenemos mucho que aprender antes de saber si podemos usarlo en cohetes o si es rentable hacerlo. Yo no sería demasiado optimista.

Referencias:

  • http://www.nasa.gov/pdf/637123main_Silvera_Presentation.pdf
  • https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/Silvera_FinalReport.pdf
  • http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/215/1/012194/pdf;jsessionid=BAD827D474293C4E6427E007D5276FE0.ip-10-40-2-120
  • https://arxiv.org/pdf/1610.01634v1.pdf

68 Comentarios

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leonardoxx1leonardoxx1

Es maravilloso saber que aun la humanidad desarrolla constantemente nuevas maneras de propulsion espacial, que si bien en caso de ser factibles estan a decadas sino centurias de lograrse, lo importante es saber que siempre habra alternativas a las tecnologias actuales.
Lo primero que me imagine cuando lei el titulo era un cohete como los de combustible hibrido, con una capa de H metalico con un agujero, atravesada por el propelente. Me pregunto si algo asi seria posible.

Santiago BaleaSantiago Balea

Desde luego, artículos como el de hoy, noticias como éstas son un soplo de aire fresco que dibujan una sonrisa en la cara de buena mañana. Encontrar alternativas a los medios actuales, algunos de ellos ciertamrnte problemáticos, va dando sus frutos. Tenemos en uso algunos (sonda Dawn) y otros, como éste, pueden dar sus frutos aunque éste aun en la fase de prueba-error. Como quedó dicho, nuestro breve paso vital por el planeta no nos permite llegar a todo lo que nos gustaría. Qué hubiera dado Galileo por saber qué eran aquellas “orejas” que parecía tener Saturno!! Y lo que vamos sabiendo ya de esos anillos que “casi” hemos tocado unas centurias más tarde.

Un saludo

Eduardo AlfredoEduardo Alfredo

Para mi lo mejor es poner unas bombitas H en las toberas y pumba para arriba a los hongazos. Para que los defensores del medio ambiente no se quejen hay que hacer los lanzamientos desde Japon. Los japoneses están acostumbrados a esas cosas y no andan con melindres. He dicho

yoooooyooooo

¿Y por que no usarlo con LOX?
Quedaría un cohete muy pequeño con mucha capacidad, puede que el isp no sea tan bueno pero seguro que la masa en vació bajaba mucho.
¿alguien hace las cuentas?

Pedro

Por lo que he leído, el hidrógeno puro daría 7000K, temperatura que ningún material resistiría. Para reducir la temperatura, los autores han hecho los cálculos para mezclarlo con agua y da un Isp de 460- 540 s. Si lo mezclas con hidrógeno (que son los ejemplos que muestra Daniel) da un Isp de 1030 – 1120 s. Si lo mezclas con oxígeno… Pues no sé, ve y propónselo 😉

jordijordi

Que cantidad han sido capaces de obtener? Duces una pequeña muestra… y estamos hablando que necesitamos toneladas! Desde luego estamos lejos aun de que esto se pueda usar como sistema de propulsión.

ChemaChema

Tamaño microscópico. Lo que hacen es poner dos diamantes uno contra el otro y aplicar presión, de forma que la muestra queda entre las puntas de los dos.

AlvesAlves

Dios mío, si yo soy un militar que sería pensando.Algo como una bomba atómica sin radiación?

GerGer

Desgraciadamente, tienes razón. Y fíjate si soy ingenuo, que hasta que no lo ha dicho no me ha dado cuenta. La historia de la ciencia avanza con la militar de la mano

Stewie GriffinStewie Griffin

Yo tampoco xD. Lo de los yunques (o prensas) de diamante tiene muchas décadas, exactamente ni sé cuántas, pero todo este tiempo es lo que han tardado en lograr esto. A mayores de que por ahora será muy difícil sintetizar y manipular esto, creo que hay algo que todo el mundo debería conocer: la entropía. Hablando muy mal y pronto, es una magnitud relacionada con los pilares de la termodinámica (sus tres leyes) y que viene a decir que realizando trabajo, el cosmos es un casino: siempre gana la banca. Si tú necesitas 100 de trabajo, vas a tener que meter más, usualmente mucho más, porque gran parte (cuando no la mayoría) se te va a ir en pérdidas. Y estas pérdidas no son (que también) por falta de eficiencia en el diseño físico del ciclo termodinámico (crear trabajo a partir de), sino que son inherentes y intrínsecas a todo ciclo. Por ejemplo, el motor Stirling, que es un motor de combustión interna (como el Otto o el Diesel), es intrínsecamente el más eficiente de todos, hablo de memoria, y no recuerdo ahora si llega a un 50% (teórico). Por supuesto, un motor de explosión normal no se acerca ni a eso.
Así que al final es como darle cuerda a un reloj (otro ciclo). Crear H metálico y luego reaprovechar esa energía tiene pinta de poder ser extraordinariamente eficiente (como lo que se relaciona con cambios de fase y no con ruptura y creación de enlaces químicos, sin catalizar), pero el punto aquí es: **¿Cuánta energía hay que meter para crear H metálico?**. Es por esto que revolución industrial no comenzó hasta que echamos mano de fuentes NO renovables, carbón primero y petróleo ahora. Es una energía que se ha ido creando a lo largo de eones, literalmente, algo así como.recibir una herencia familiar, que la estamos gastando con muy poca sabiduría. Pero creo que se puede entender el “concepto”: hago un agujero y saco la herencia, si luego sólo me rinde el 15%-20% me da igual mientras siga saliendo. Es energía gratis.
Pero aquí primero habrá que crear el H metálico. No es gratis. Tengo que fabricarlo yo. Son cantidades de energía formidables, porque colocar cosas en órbita es otro ciclo termodinámico y hacerlo de esta manera, aunque entrópicamente sea más eficiente las pérdidas siempre son un %, a mayor cantidad de energía más pérdida siempre, con independencia del %. Es por esto que muchos pensamos que inteligencias ET no pueden existir tal y como las imaginamos desde nuestra perspectiva cultural actual: sus pérdidas entrópicas para consumos de energía como los que imaginó cierta gente simplemente volatilizarían la superficie de un planeta.
Con esto quiero decir que… Tecnologías extraordinarias requieren cambios socioeconómicos (políticos) extraordinarios. Esto sería una revolución no, lo siguiente. Pero los costos económicos (en el más pleno sentido) dudo que fuesen abordables por ningún país, ni siquiera China. Probablemente multiplicaría los costos de un lanzamiento a un disparate, pero claro, el que algo quiere algo le cuesta
Sería muy irónico que la conquista del espacio lograse una unión de esas termodinámicas, que son las más sólidas: la que se hace por conveniencia general.

Alberto de Bs AsAlberto de Bs As

Excelente comentario Stewie, muy preciso porque detalla el punto central de la cuestión desde el punto de vista de la energía a aportar. Solo un detalle y es como aporte: el rendimiento teórico de un motor Stirling se aproxima (idealmente) al rendimiento máximo Carnot, que —desde luego— no lo logra en la realidad por las pérdidas de calor funcionales de todo motor. Concuerdo que además de la dificultad de producirlo, en mi opinión no soluciona lo primordial para todo avance y es que se sostenga en el tiempo. No le veo aún a nuestra sociedad o sistema social actual la suficiente “masa crítica” para realizar el cambio evolutivo, pagando los costos inevitables de ese proceso….

CharlieCharlie

Estnado de acuerdo en todo lo que dices el comentario parece un poco vacío de contenido. No es necesariamente cierto que una producción masiva o compleja de energía requiera ser necesariamente menos eficiente.

Si fuese así ya podríamos tirar a la basura los planos de reactores de fusión porque su ciclo termodinámico es simplemente épico (de hecho ITER solo quiere probar la estabilidad del proceso, aun perdería energía).

Por eso mismo habrá que estudiar que pasa. Soy muy pesimista con esto del hidrógeno metálico, simplemente porque hay demasiados condicionantes en el aire, pero nunca se sabe…

KiKi

Buenas,
Creo que en lo del iter has fallado. El que está en construcción sí que tiene rendimiento positivo (el de ahora tb). Diría que el objetivo es sostener la fusión a ritmo más o menos comercial y preparar la versión comercial/funcional (que sería el siguiente).

Saludos,!

Stewie GriffinStewie Griffin

Es que yo no he dicho lo que dices que dije. No estaba en ningún momento hablando de producciój industrial, sino de algo más básico y elemental. Primero, la fusión nuclear cuando la veamos, hablaremos, porque de momento no hay nada (prácticamente lo mismo que hace 60 años, diferencias en equipo aparte), y segundo, porque en realidad de lo que hablo es de eficiencia. Si tú consumes más energía, tendrás más pérdidas en cualquier caso. No tiene sentido tener vehículos de más de una tonelada con rendimientos TD del 10%, no tiene sentido que la conversión de energía térmica de una central nuclear se haga por una turbina de toda la vida, dicho sea de paso, si en vez de enterrar dinero en el ITER (otro F-35) metieran una fracción en investigar conversiones termoeléctricas magnetohidrodinámicas quizás habríamos aumentado el rendimiento de todas las centrales térmicas del mundo. Entre eso y no despilfarrar a saco, habría tal cantidad de energía de sobra que ni sabríamos qué hacer con ella.
Pues eso, tal como está montado todo, algo como esto se sale de presupuesto por todos los sitios. En realidad, mientras no cambiemos la ideología/mentalidad imperante y las servidumbres económicas derivadas de ello, mucho me temo que hemos tocado techo en muchas cosas. Y para romper ese techo, como digo hay que tener unas políticas radicalmente diferentes.

Eduardo AlfredoEduardo Alfredo

Don Stewie: concuerdo con usted. El sistema capitalista que impera en el mundo es profunda y totalmente irracional porque desperdicia energía hasta el absurdo y no es lo peor de él.
Los individuos que lo comandan son un desastre. Unos gorilas manejando camiones en una autopista. Tal vez solo Musk y algún otro como él sea un simio algo civilizado. Si tuvieran algo de inteligencia e imaginación tendríamos colonias en Marte pero me voy a morir sin ver nada de eso. Y cuando vi a Armstrong bajando en la luna pensé que tendría una noticia de esas cada dos o tres años. Era un niño muy ingenuo. Realmente.

Hilario GómezHilario Gómez

Jo, cómo molan estas noticias.

Ya solo nos faltan el trilitio y el aluminio transparente y ¡alehop! a construir la “Enterprise” (porque la teoría para las barquillas de distorsión ya la tenemos más o menos esbozada).

Hilario GómezHilario Gómez

¡¡JAJAAA!!!

¡¡Gracias!! Ya podemos eliminar otra cosa de la lista de pendientes… ¿Y de los fasers y torpedos fotónicos? ¿Sabemos algo? Porque lo de los tricorders ya lo tenemos resuelto con los smartphones y sus apps, la sala de hologramas la podemos apañar con unas gafas VR u Hololens, los generadores de comida con las impresoras 3D y lo del teletransporte, pues oye, estamos en ello (para partículas subatómicas)…

josejose

Esto es diferente al hidrógeno cuántico?
Y en su caso ¿como está la investigación sobre este tema?

Pedro

Un primer paso, muy ilusionante, para conseguir SSTO reutilizables (con permiso del Skylon, claro) y, además, usando una substancia completamente inocua, lejos de combinaciones poco respetuosas con el medio ambiente que se llegaron a proponer en los años 50-60 (cohetes nucleares, usar flúor u ozono como oxidantes…).

Desde luego, queda mucho por delante. De entrada, saber a qué precio se puede fabricar la maravillosa substancia. En segundo lugar, saber si es metaestable. En tercer lugar, en qué condiciones lo es. Y en cuarto lugar, saber cómo podemos sacarlo de la metaestabildiad. El amigo Daniel da unos apuntes, ojalá sea así…

Incluso si funciona en la teoría, ya veremos en la práctica. La idea de tener un depósito de “algo” que es metaestable y puede estallar él solito no despierta mi entusiasmo. Es, si me permiten la comparación, como tener un cohete de nitroglicerina.

Tampoco acabo de ver claro la masa del cohete. En uno de los ejemplos pone 30T de carga, 23T de hidrógeno y el cohete pesa en total 323T. ¿Y las 270T que faltan? Imagino que el cohete necesitará unos depósitos muy pesados para almacenar el hidrógeno metálico a las ¿40? atmósferas requeridas para que no estalle. Pero si en vez de 270T son sólo un poco más, 300T, ya no hay carga que lanzar.

Y, por último, el hidrógeno tiene la desagradable costumbre de infiltrarse en los materiales, lo que merma sus cualidades. A mayor temperatura, más se infiltra. ¿Aguantarán unos motores expuestos a hidrógeno puro a miles de K? Ojalá.

¡Pero qué demonios! ¿Con 23 toneladas de hidrógeno metálico lanzar 30 toneladas a órbita? Go hydrogen, go!

Pedro

Vale, acabo de resolver el “misterio de la masa”. De hecho, Daniel ya lo comentaba. Según los autores el hidrógeno metálico puro daría una temperatura demasiado elevada:

“We find that a reaction chamber filled with atomic hydrogen at 100
atm of pressure will reach recombination/dissociation equilibrium temperatures much greater than 7000 K where ~50% of the hydrogen remains dissociated. This would provide a theoretical specific impulse of 1700 s, but clearly, the temperature is higher than any known chamber material can withstand.”

O sea, que hidrógeno metálico puro va a ser que no, y recomiendan mezclarlo con otra cosa para reducir la temperatura:

“To achieve chamber temperatures between Tc = 3500 – 3800 K water diluents will provide = 460- 540 seconds and hydrogen diluents will provide = 1030 – 1120 seconds.”

Saludos

GinésGinés

Por supuesto que con el uso del hidrógeno metálico como propelente de cohetes existen muchas incógnitas por despejar pero es que la recompensa sería tan grande que merece la pena investigar a fondo (y dedicar ingentes recursos a ello).

KorokoroKorokoro

Me temo que cuanto más leo del tema y más números se hacen, más pienso que estamos ante el nacimiento de un nuevo explosivo que ante el de un nuevo combustible para cohetes.
Sé que normalmente son primos hermanos, pero en este caso, estabilidad, temperaturas, costes apuntan a algo diferente, espero equivocarme.

Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Mientras leía el artículo, me venía a la mente grandes construcciones en el espacio, como hábitat y cosillas de esas que comentaron en el capítulo 7 de radio skylab, con cohetes que usan hidrógeno metálico sería posible.
Gran artículo, gracias.

BruzzBruzz

Un cochete de esos explotando en la rampa a lo spacex seria algo brutal… mereceria la pena verlo… o no…

U-95U-95

La verdad es que yo también tengo mis dudas. Soy solo un profano, pero tengo la sospecha de que será metaestable y muy difícil que aguante las condiciones de un lanzamiento.

hexiumhexium

Lo que está claro es que para llevar esto a la práctica hace falta un inversión multimillonaria.

Y a menos que volvamos a ver algo del estilo del Programa Apolo (cosa improbable), ninguna agencia espacial va a tener los recursos necesarios para meterse en un proyecto de tal envergadura.

No obstante, es un hallazgo extraordinario. Y quizá sea una pista de por donde irán los tiros el próximo siglo.

ZanstelZanstel

Ahora mismo la cosa está en laboratorio. Se financiarán a través de universidades. Es más cosa de investigar, muchas “cabezas pensantes” más que mucha pasta (aunque claro, a esas cabezas hay que pagarlas).

Hay que ver cuales son las propiedades reales, ver como sintetizarlo, si es menos estable de lo deseado ver si se puede compensar tecnológicamente…
Son muchos pasos para perderse en sueños de momento.

Stewie GriffinStewie Griffin

Sé que te gustan estas cifras: el programa del F-35 ya va por 8 -ocho- programas Apolo. Ocho. Y como empezó en 1985 (pues sí), ya dura 30 años, redondeando 3 veces más que el Apolo. Lo más cachondo es si el F-35 llegará a volar en serio algún día. Tirar dinero por el váter por un.tubo. Por varios.
Hay algo enfermo en esta estructura socioeconómica, ¿verdad?

Hilario GómezHilario Gómez

Stewie, el F-35A (caza convencional) y el F-35B (despegue VSTOL como el Harrier) tienen el status de operativos desde agosto de este año y desde julio del pasado, respectivamente. Eso no significa que sean plenamente operativos sino que ya pueden realizar algunas de las tareas asignadas. Pero para que sean 100% lo que deberían ser todavía pasará un tiempo (de hecho, iba a sustituir a los A-10 de ataque a tierra pero han cambiado de opinión). De momento, es inferior al viejo F-15 y sus 100 millones de dólares por unidad (se han pedido 2.400 ejemplares) no le aseguran sobrevivir en un combate con uno de los nuevos Eurofigther trancha 2, por ejemplo.

Mientras tanto, el F-22 (del que no harán ni 200 ejemplares y ello obliga a mantener en vuelo los viejos F15) va por unos 67.000 millones de dólares tampoco está dando el resultado deseado.

Se suponía que el F-35B sería el sucesor de los Harrier, y así será en los Marines, en la Royal Navy británica y en la Marina Militare italiana. Pero les costará un huevo y parte de otro. España, gracias a la crisis, mantendrá en vuelo los Harrier II AV8B Plus hasta 2030, así que cuando haya que cambiarlos seguramente comprará F-35 para el Arma Aérea de la Armada y para el Ejército del Áire pero a un precio más asequible y con un aparato más maduro.

hexiumhexium

El F22 no se produce ya. No existe línea de producción. El último se fabricó en 2011. Y aún con todos los sobrecostes el aparato resultante no es decepcionante. Sus capacidades son impresionantes, aunque es cierto que tiene algún que otro defecto.

El F15 se mantiene por la tardanza del F35A. No por culpa del F22.

Hilario GómezHilario Gómez

Correcto, un lapsus por mi parte. El último F-22 de los encargados se fabricó en diciembre de 2011, pero la maquinaria de montaje se dejó en reserva a la espera de si en algún tiempo del futuro volviera a reanudarse la producción. Reiniciar la producción aumentaría en gran medida los costes: construir 75 ejemplares más tendría un coste estimado de 70 millones de dólares adicionales por unidad. Está prevista una nueva versión del F-22 (“Programa de Supremacía Aérea de Nueva Generación”), pero no va a ser ahora mismo.

En cuanto al F-15C, este debería haber sido sustituido por el F-22, pero con solo 187 aparatos eso ha sido imposible, por lo que ha sido necesario alargar la vida de los F-15C para poder cubrir lo que se conoce como “masa de combate” en superioridad aérea. Esto lo ha dejado muy claro el general Herbert Carlisle de la Fuerza Aérea de los EEUU, y de hecho hay una propuesta para llevar la vida operativa del F-15 hasta el 2040. (F-15 2040C).

El F-35 fue desarrollado para reemplazar al F-16, A-10, F/A-18 y al AV-8B, no al F-15

EudoxoEudoxo

No sabía que el F35 fuera a sustituir al A10… No tienen mucho que ver. El A10 es un cañón antitanque con alas, muy endurecido. El F35 lo venden como una especie de navaja suiza. Y no es la primera vez que intentan retirar el A10. Pero ya miraré por ahí…
Qué cosas aprende uno en los comentarios de las páginas de Daniel.

hexiumhexium

No se que datos estás cogiendo pero en todo caso:
– No es equivalente $1 de 1970 y $1 de 2010.
– El coste del programa del F35 incluye no solo la producción de aviones, sino los costes derivados de operar los mismos durante décadas.

En todo caso, es evidente que el programa del F35 es un desastre, al menos a día de hoy. Quizá en los años 20 la percepción cambie y el programa acabe siendo un éxito relativo. No es la primera vez que ocurre tal cosa en un programa con muchos sobrecostes…

A día de hoy es obvio que el Pentágono se metió en un proyecto demasiado ambicioso. Hubiese sido mucho más prudente desarrollar una versión actualizada del F16 y del SuperHornet. Y de hecho, con los criterios actuales de ‘risk reduction’ del Pentágono ese sería el camino. Si algo ha aprendido el Pentágono es que salvo acuciante necesidad no hay que meterse en programas inciertos y arriesgados. Y el cambio de proceder se está viendo ya en el programa del nuevo bombardero y en el del nuevo SSBN.

Hilario GómezHilario Gómez

Pues espérate que los de Boeing ya están hablando de un caza de 6ª generación para el 2030… Sería tanto con piloto como sin él (proyecto F/A-XX).

Podéis verlo en:

tecnologiabelicayarmas.blogspot.com.es/2015/02/fa-xx-el-caza-de-sexta-generacion-de.html

El caso es seguir ordeñando la vaca…

Hilario GómezHilario Gómez

El problema de los EEUU es que se está quedando sin mercado para sus cazas de última tecnología. El grueso de los F-22 está reservado para el territorio metropolitano (fuera de una docena que ha enviado a una base en Japón y otros que han ido de excursión a Lituania) y los más probable es que nunca entren en combate, no sea que se rompan; el F-35 es tan caro que los aliados que lo cofabrican han reducido los pedidos y tampoco es que sea ninguna maravilla maravillosa que gane él solo una guerra… Y encima tienen un montón de competencia en aparatos sofisticados: el Typhoon, el Rafale y el Grippen E en Europa occidental, el SU-30, el SU-35 o el SU-34 rusos (dejando a un lado nuevas propuestas como el T-50), el JF-17 chinopakistaní, el J-10B chino, etc… Todos aparatos modernos y capaces que cuestan mucho menos.

El problema de los EEUU en materia aeroespacial es el de siempre: querer mantener a toda costa una supremacía tecnológica y dar gusto y dinero a su desmesurado complejo militar-industrial. En el espacio le pasa lo mismo: ahí está ese SLS que no se sabe para qué va a servir y que con la Orion está saliendo astronómicamente caro.

Ya solo falta que se crean lo del hidrógeno sólido para que anuncien a bombo y platillo otra carrera con ellos mismos.

hexiumhexium

Ten por seguro que lo del F35 no se va a repetir.

Ahora todos los proyectos pasan por un por un filtro muy exigente en todo lo que pueda suponer un riesgo (tanto en tiempo como en presupuesto). Y se favorecen siempre las alternativas que minimicen el riesgo.

Los futuros cazas de USA serán versión mejoradas de los actuales. No aparatos construidos desde cero.

Sobre el F35 insisto: ahora todos lo calificamos de desastre, pero quizá en los años 20 el programa no este yendo del todo mal. La mayor parte de los problemas del F35 están solucionados o en vías de solución. Si Lockheed consigue suficientes pedidos, el programa puede llegar a buen puerto.

ErickErick

Estaría guapo hacer una ucronia donde Tunguska en vez de caer en Siberia, hubiera caído en NY o Berlín, en 1917…¿donde estaríamos ahora si en vez de malgastar tanto en el ejercito, lo invirtiéramos en el espacio? lo mismo si por lo que fuera USA, destinará todo ese monstruoso presupuesto militar en avanzar en el espacio…que lastima…

Stewie GriffinStewie Griffin

Hexium, me basta para señalar que fuera de toda discusión, se han pulido más pasta en un ladrillo.volante que en pasear americanos por la Luna. Si fuera mi dinero, apostaría por una cancelación total, dado que es una mierda de avión que no puede con ninguno de sus rivales, con unos costes delirantes y un pilotaje tan complejo que encima el piloto es otro.punto débil más. No me cansaré de repetirlo, hay dinero para los impulsos decadentes todo el que puedan imprimir, física o.electrónicamente. Cuando la gente ha perdido ya los papeles, lo mejor es apartarse porque salpica que no veas.

guillermoguillermo

Se parece a la historia de la dinamita y el hidrogeno metaestable es la nitrolicerina. Me temo que antes que un cohete tendremos un explosivo.

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

El hidrógeno metálico, como la antimateria, es demasiado complejo de manufacturar como para servir de propulsión de cohetes. Más viable parece el metano/oxígeno dentro de lo inviable que es todo esto actualmente.

CharlieCharlie

Es complejo de fabricar ahora porque no sabemos nada o casi nada. Hace unos ´ños era imposible y dentro de un siglo quien sabe… por eso hay que seguir investigando.

Eso no quita de seguir desarrollando otros vectores, Metano/Oxígeno se desarrollará sí o sí ya solo por su más que posible uso en Marte.

Antonio (AKA "Un físico")Antonio (AKA "Un físico")

No sé si en mil (o un millón de) años los cohetes podrán fabricar y almacenar antimateria con las partículas/masa que vayan recogiendo del espacio. Tampoco si podrán fabricar y almacenar ese hidrógeno metálico. Lo que está claro es que esos motores-propulsores deberán tener una masa tan pequeña que no podemos imaginarlo.

Hilario GómezHilario Gómez

Antonio, hace 40 años producir antimateria era un sueño de ciencia-ficción; hoy se genera en aceleradores de partículas y se “embotella” en contenedores magnéticos. Hasta se han creado átomos de antihidrógeno, y si no se genera más antimateria es básicamente porque no se quiere, porque hay diseños de aceleradores lineales específicamente creados para generar antimateria que permitirían rebajarconsiderablemente su coste de producción.

Hace una década la simple idea de la teletransportación cuántica ni se consideraba.

Hace un lustro, las capas de invisibilidad eran cosa de fantasía.

Así que mejor no apostemos…

U-95U-95

Depende de lo que se entienda por “asequible”, porque incluso con esos aceleradores la antimateria seguiría siendo un equivalente de las lágrimas de unicornio -dudo que llegara a producirse más que la justa para armas nucleares, donde tendría su uso (no “torpedos de fotones” desde luego), y desde luego no para tecnología aeroespacial como sistema de propulsión.

Hilario GómezHilario Gómez

La antimateria no es útil como arma, además, no podemos fabricarla en suficiente cantidad como para montar cabezas de combate.

Los diseños mas depurados para fábricas de antimateria son de finales de los 80 del siglo XX y solo aspiran a producir microgramos.

miguelmiguel

Un explosivo de uso militar tiene que ser explosivo (capitan obvio) y “””ergonómico”””. Los misiles balísticos suelen ser de combustible sólido por este aspecto, eso de estar cargando un misil durante unas horas para iniciar una guerra no suele gustar. Por lo que dicen, el hidrógeno metálico no sería muy usable.
Por lo demás gran noticia si al final se confirma y cumple los mejores deseos (entre ellos un proceso de fabricación industrial). Un pasito más a abrir la colonización del sistema solar … hasta el infinito y más allá.

Hilario GómezHilario Gómez

Pues a propósito de nuevos combustibles y nuevos sistemas de propulsión, atentos todos (y atento, Daniel), que tenemos novedades del famoso EMDRIVE:

“En diciembre la revista AIAA Journal of Propulsion and Power publicará el primer artículo de Harold White que supera una revisión por pares. El efecto es diminuto (de 1,2 ± 0,1 milinewtons por kilovatio); pero como explica Villatoro, mucho mayor que la de las velas solares, la propulsión láser o los cohetes de fotones.”

xataka.com/espacio/la-polemica-del-emdrive-un-motor-que-viola-las-leyes-de-la-fisica-o-un-bluff-interplanetario

A ver con qué nos sorprenden ¿bluff o revolución?

vipondiuvipondiu

Yo tampoco sería muy optimista, de todas formas más que su uso como combustible para cohetes, le veo una aplicación más realista y simple para el transporte del versátil hidrógeno de un lado para otro. En camiones, en barcos o en una nave interplanetaria moviendo hidrógeno a Marte o a la Luna para crear agua, plásticos, etc. Para ese cometido no sería imprescindible que el HM fuera metaestable, y aunque me imagino que un tanque que aguante 500 GPascales tiene que ser pesado de cojones, por la ley del cuadrado y el cubo si el tanque es lo suficientemente grande las paredes serán proporcionalmente delgadas y ligeras. Si, me estoy yendo a un carguero de hidrógeno interplanetario colosal, pero factible aunque el HM no sea metaestable. Si Musk lo propone en breve, que sepáis que me ha copiado la idea XD

Mis dos preguntas por si alguien puede responder:
– Siendo el hidrógeno uno de los mejores blindajes anti-radiación, ¿como se compararía el HM con otros materiales que son buenos blindajes precisamente pq tienen hidrógeno, como el polietileno, el metano o el agua?¿Mejor, peor…?

– ¿Se sabe su densidad? Lo único que he encontrado es una estimación (0.6-0.8 Kg/l).

Robert HillRobert Hill

El hidrógeno metálico lo guardaré en el mismo cajón que el helio-3, a la espera de que alguien me diga cómo obtenerlo en grandes cantidades y qué tecnología me permitirá aprovechar sus cuasi-milagrosas propiedades.

Gaizka Ortiz de UrbinaGaizka Ortiz de Urbina

la diferencia es que el hidrogeno es superabundante, el helio3 todo lo contrario

Gaizka Ortiz de UrbinaGaizka Ortiz de Urbina

Tambien se comenta que el hidrogeno metalico podria ser superconductor a temperatura ambiente.

luego estaria interesante ver si puede combinarse con otros elementos en ese estado, tendriamos un tipo de aleaciones exoticas

RuneRune

Cómo lo flipa la peña. ¿Hidrógeno metálico para cohetes? Dame un cohete tripropelente de Litio/Hidrógeno/Fluor como los que proponía la NASA en los sesenta. Pero vamos, ni dudarlo, mucho más seguro y fácil de construir como de aquí a Lima (y vivo al otro lado del charco).

Como lo de la antimateria, queda muy bonito hasta que te pones a mirar los “pequeños inconvenientes”. Como que la antimateria necesita toneladas de equipo para guardar átomos, o que la radiación porducida freiría la nave. O que en cualquier momento una molécula del susodicho hidrógeno metálico puede dar el salto al otro lado de metaestable, iniciar una reacción en cadena, y dejar un bonito cráter.

Puestos a sugerir chorradas que no se van a construir con Isps que alucinas, me quedo con el Orion, al menos la ingeniería es simple y realizable.

Pedro

Sí, la combinación Litio/Hidrógeno/Fluor es mucho más fácil de conseguir pero tiene el inconveniente de que el flúor es altamente tóxico y corrosivo. El problema de la corrosión se puede solucionar con suficiente tiempo, dinero y ganas pero el de la toxicidad no tiene solución a la vista. Pasa lo mismo con el ozono, el otro superoxidante al que más vale que no te acerques. Así que no creo que esas combinaciones lleguen nunca a ver la luz, porque la sensibilidad medioambiental no es la misma ahora que en los años 60.

El hidrógeno metálico… De momento es una posibilidad remota. Sólo eso.

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