Vega E y SpaceRider, los nuevos proyectos europeos para abaratar el acceso al espacio

La Agencia Espacial Europea (ESA) aprobó recientemente el desarrollo del Vega E (Vega Evolution), la última versión del lanzador Vega. El Vega E, junto con el anteriormente aprobado Vega C, demuestra que el vector europeo más pequeño ya ha alcanzado su mayoría de edad y se posiciona como uno de los lanzadores más importantes del mercado en su segmento. El cohete Vega nació a principios de los años 90 como un proyecto de la Agencia Espacial Italiana (ASI) con el nombre de VEGA (Vettore Europeo di Generazione Avanzata). Vega fue el resultado de la experiencia que Italia había adquirido con los lanzamientos de cohetes estadounidenses Scout desde la plataforma San Marco en la costa de Kenya. Por entonces la ESA había aprobado el desarrollo del cohete Ariane 5, pero este lanzador era demasiado potente y caro para las cargas útiles más pequeñas, así que Italia vio una oportunidad de colocar su cohete como referencia del segmento de lanzadores para satélites ligeros —menos de 800 kg— en órbita polar heliosíncrona (SSO).

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Cohete Vega E (ESA).

La experiencia con el cohete Scout, de combustible sólido, convenció a Italia de que este tipo de propulsión era la ideal para un lanzador de bajo coste a pesar de ser muy poco eficiente. Por entonces se esperaba que el coste del Vega fuese inferior a veinte millones de dólares por lanzamiento. El programa se enfrentó con la resistencia de Francia, que justo en ese momento también estaba intentando desarrollar los cohetes de combustible sólido DLA y ESL usando la tecnología de los aceleradores EAP (P230) de combustible sólido del Ariane 5. Obviamente el resto de países de la ESA no veía con buenos ojos que Francia fuese el actor principal en todos los lanzadores europeos, así que algunos apoyaron el proyecto italiano Vega, siempre y cuando incorporase a otros países.

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Versión del Vega de 1998 con una primera y tercera etapas francesas (P85 y P7) y una segunda etapa italiana (Zefiro) (ESA).

El programa Vega fue aprobado por los ministros de los países miembros de la ESA en 1998, pero seguía generando mucha oposición. Por un lado, el mercado de pequeños lanzadores para órbita polar ya no parecía tan atractivo como a principios de los 90. Para entonces lo que estaba de moda eran cohetes ligeramente más grandes que pudieran situar en órbita varias cargas al mismo tiempo. Por otro lado, las disputas entre los países miembros de la ESA se habían saldado con una solución de compromiso —más barata— que pasaba por reforzar los lazos con Rusia. El resultado fue que cohetes rusos como el Rokot se convertirían en los lanzadores principales de muchos satélites europeos de pequeño tamaño. Además, Francia insistía en que el Vega suponía una duplicación de recursos en Europa, puesto que no hacía uso de la tecnología de los cohetes de combustible sólido del Ariane 5, una queja a la que Italia respondió comprometiéndose todavía más con el desarrollo de su pequeño lanzador.

Pero Europa seguía necesitando un acceso independiente al espacio para sus satélites más pequeños, así que finalmente el Vega sería aprobado en noviembre de 2000. El diseño del lanzador reflejaba su tortuoso nacimiento y la ‘victoria’ de Italia en su lucha por imponer su criterio. Ahora era un cohete de tres etapas de combustible sólido capaz de situar 1500 kg en órbita polar, una capacidad de carga más ajustada a las necesidades de la ESA. La segunda y tercera etapas, Zefiro 23 y Zefiro 9, eran de diseño italiano y estaban a cargo de la empresa Avio. Pero la primera etapa P80FW, mucho más potente, sería construida conjuntamente entre Italia (un 50% aproximadamente) y Francia, además de Bélgica y Holanda. En total Italia correría a cargo del 65% de la financiación del programa.

Cohete Vega (Arianespace).
Cohete Vega (Arianespace).

Francia no logró imponer su criterio de usar una primera etapa P85 basada en los EAP del Ariane 5 (ni tampoco logró que la tercera etapa fuese una P7), pero al menos se hizo con un pedacito del pastel de los contratos del Vega (un 13% aproximadamente), como no podía ser de otra forma. Por supuesto, otros países europeos —incluida España— participarían en el proyecto de forma más modesta. Quedaba el peliagudo asunto de la etapa superior: para que el Vega fuese competitivo debía ser capaz de lanzar varios satélites en diferentes órbitas, lo que requería una etapa capaz de encenderse en repetidas ocasiones, algo imposible con un cohete de combustible sólido. Una vez más se buscó una solución de compromiso. La cuarta etapa, denominada AVUM (Attitude Vernier Upper Module), usaría propergoles hipergólicos y se fabricaría en colaboración con Ucrania, que suministraría el motor RD-869. De paso, Italia presionó para que la P80 sirviese como base para unos nuevos motores EAP del Ariane 5, un proyecto que no saldría adelante debido a su coste y la más que obvia oposición francesa.

Lanzamiento de la misión VV08 del Vega (ESA).
Lanzamiento de la misión VV08 del Vega (ESA).
Etapa superior hipergólica AVUM (ESA).
Etapa superior hipergólica AVUM (ESA).

Después de varios retrasos y otras polémicas el pequeño lanzador de 134 toneladas y 29 metros de longitud debutó por primera vez en febrero de 2012. El vector se elevó raudo desde la rampa de lanzamiento ZLV (Zone de Lancement Vega) del centro espacial de Kourou en la Guayana Francesa, una rampa construida originalmente para los Ariane 1 y 3 y que anteriormente se conocía como ELA1. La primera misión del Vega tuvo lugar paradójicamente después del primer lanzamiento de un cohete Soyuz desde la Guayana Francesa, un síntoma de lo mucho que había costado sacar adelante el proyecto. Desde entonces el Vega ha realizado once misiones sin fallo alguno, aunque su precio —unos 37 millones de dólares por lanzamiento— es de todo menos competitivo. Estamos hablando de un lanzador que cuesta en el mercado internacional casi lo mismo que un Soyuz a pesar de poseer una capacidad de carga muy inferior.

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Las sinergias entre el Vega C, el Ariane 6 y el Ariane 5 (ESA).
Detalle del motor de combustible sólido P120C de 13,5 m de largo y un empuje de 3000 kN (ESA).
Detalle del motor de combustible sólido P120C de 13,5 m de largo y un empuje de 3000 kN (ESA).

En 2014 la ESA aprobó después de muchas discusiones el nuevo Ariane 6, un sustituto del Ariane 5 más económico también liderado por Francia. El nuevo lanzador usará, dependiendo de la versión, dos o cuatro aceleradores de combustible sólido P120 desarrollados por Avio a partir de la etapa P80 del Vega. Y, como era de esperar, al mismo tiempo la ESA aprobó el desarrollo del Vega C, una versión del Vega que usa la P120C como primera etapa. El Vega C emplea además una segunda etapa Zefiro 40 más grande y una cuarta etapa AVUM+ con más combustible y más ligera. Gracias a estas mejoras, el Vega C podrá situar 2200 kg en órbita polar, o sea, unos 700 kg más que el Vega normal. No obstante, se espera reducir los elevados costes de este lanzador gracias a sus similitudes con el Ariane 6.

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Evolución del Vega al Vega C (ESA).
El Ariane 6 y el Vega compartirán los (ESA).
El Ariane 6 y el Vega compartirán los cohetes P120 (ESA).

Ha costado más de veinte años, pero finalmente los dos lanzadores europeos en servicio usarán elementos comunes. Es decir, el mismo objetivo que buscaban los proyectos DLA y ESL de los años 90, pero ahora con tecnología italiana en vez de francesa. Está previsto que el Vega C vuele por primera vez en 2019 y la ESA quiere que se convierta en el lanzador de pequeños satélites —especialmente cubesats– más importante del mundo, aunque la competencia va a ser muy dura (especialmente por parte del PSLV indio y el Soyuz). Puede que Europa pierda el segmento de grandes satélites por culpa de los bajos costes de SpaceX, pero está claro que no quiere perder la batalla en el segmento de mercado de las constelaciones de pequeños satélites, actualmente en pleno auge.

Vega C (ESA).
Vega C (ESA).

Pero el Vega C sigue teniendo la cuarta etapa AVUM y mantiene por tanto una incómoda dependencia de Ucrania. De ahí surge la razón de ser del programa Vega E (Vega Evolution). Este nuevo lanzador será similar en prestaciones al Vega C, pero sustituirá la tercera etapa Zefiro 9 y la cuarta etapa AVUM+ por una única fase denominada VUS (Vega new Upper Stage) con el motor LM10-Mira de metano y oxígeno líquido (methalox) de diez toneladas de empuje. Curiosamente el Mira ha sido desarrollado conjuntamente entre la empresa italiana Avio y la rusa KBKhA, aunque se espera poder trasladar toda la producción a Europa occidental si es necesario.

Vega, Vega C y Vega E (ESA).
Vega, Vega C y Vega E (ESA).

El vuelo inaugural del Vega E está previsto para 2025 y la etapa de metano con el motor Mira podría servir para el futuro cohete reutilizable europeo que la ESA está investigando dentro del marco de los proyectos Prometheus y CALLISTO (Cooperative Action leading to Launcher Innovation in Stage Toss back Operations: sí, el acrónimo se les fue de las manos) liderados por el CNES francés. Estos proyectos son la respuesta europea al desafío de SpaceX y Blue Origin y podrían traducirse en un nuevo lanzador europeo que sustituya o complemente al Ariane 6, denominado provisionalmente ArianeNEXT, que entraría en servicio a finales de la próxima década (¿demasiado tarde?).

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Motor de methalox Mira desarrollado entre Rusia e Italia (Avio/ASI).
Demostrador de aterrizaje vertical francés Callisto (CNES).
Demostrador de aterrizaje vertical francés Callisto (CNES).

Junto con el Vega E la ESA también aprobó el 30 de noviembre otro proyecto liderado por Italia, el Space Rider (oficialmente se escribe SpaceRider, todo junto, siguiendo una moda bastante molesta a mi juicio). Es la versión operativa del prototipo IXV (Intermediate Experimental Vehicle) lanzado en 2015 (en realidad ya había sido aprobado por los ministros de la ESA, pero ahora se da la luz verde oficial). Esta especie de réplica europea del X-37B antes era conocida como PRIDE ISV (Innovative Space Vehicles) y será construido por Thales Alenia Italia. Usará el Vega C para alcanzar el espacio y se trata de un cuerpo sustentador de 2400 kg dotado de un pequeño compartimento de carga de 0,8 metros cúbicos y una capacidad para llevar hasta 800 kg (eso sí, no tendrá brazo robot para soltar o recoger la carga). Para reducir costes el vehículo lleva ahora un módulo de servicio con dos paneles solares basado en la etapa AVUM y realizará su primer vuelo en 2021.

SpaceRider unido al módulo de servicio (ESA).
Diseño final del SpaceRider unido al módulo de servicio (ESA).
Esquema de una misión del Space Rider (ESA).
Esquema de una misión del Space Rider (ESA).

La ESA quiere hacer del Space Rider un sistema comercial reutilizable capaz de llevar a cabo todo tipo de experimentos en microgravedad. El objetivo es ampliar el número de aplicaciones del Vega y bajar el precio por lanzamiento. Es un proyecto muy atractivo, sin duda, pero está por ver si su utilidad real está a la altura de las expectativas (quizás usado conjuntamente con un sistema totalmente reutilizable pueda ser capaz de darnos alguna sorpresa). Precisamente la falta de aplicaciones directas del proyecto ha provocado que la ESA insista en el papel del Space Rider para reducir la basura espacial, una aplicación bastante exótica —mejor dicho, deficitaria— desde el punto de vista comercial. Space Rider volará en órbitas de hasta 400-450 kilómetros de altura y con un rango de inclinaciones de entre 37º y 52º. Podrá permanecer varias semanas en órbita (lo ideal sería meses) y descenderá usando un paracaídas.

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Otra vista de las operaciones del Space Rider (ESA).

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Diseño del SpaceRider (finalmente el panel solar irá en el módulo de servicio) (ESA).
Italia había estudiado previamente varios diseños para el Space Rider. Finalmente se ha escogido el más sencillo (ESA).
Italia había estudiado previamente varios diseños para el Space Rider. Finalmente se ha escogido el más sencillo (izquierda), similar al IXV (ESA).

En definitiva, con el Vega E el miembro más joven de la familia de vectores europeos se ha hecho mayor y aspira a convertirse en el líder de su segmento. Una vez sean operativos el Vega E y el Space Rider la ESA dispondrá de un lanzador pequeño muy flexible. Queda por ver si su precio será competitivo y qué papel jugará la tecnología rusa en el proyecto.


39 Comentarios

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DavidDavid

Muy instructivo. Al final como mínimo a SpaceX hay que reconocerle que va a conseguir que el resto del mundo racionalice sus decisiones de desarrollo en torno a plataformas estandarizadas, polivalentes y reutilizables en busca de la economía de lanzamiento.

AntonioAntonio

Dos valoraciones:

Que Europa siga dividida en países no trae nada bueno. Aquí tenemos un ejemplo claro, retrasos a tutiplén.

¿Por qué no es más fuerte la iniciativa privada en Europa? Sólo veo diseños que salen de organismos oficiales y que luego se encargan a empresas privadas, cuando en EE.UU. es al revés, el estado sólo propone qué misiones quiere hacer y las empresas son libres de diseñar los cacharros que las hagan.

AntonioAntonio

PS: Lo de EE.UU. es a grandes rasgos, por supuesto, ahí están el SLS y la Orión que son básicamente diseños de la NASA.

Daniel Marín

Yo creo que es más complejo. Por ejemplo, en EEUU el diseño del SLS y la Orión fue impuesto por el Congreso, no las empresas privadas (el contratista principal es Boeing y LM, respectivamente). En Europa el diseño del Ariane 6 se debió a presiones políticas, pero también a las presiones de Airbus Safran Launchers (ahora ArianeGroup). A veces es difícil (o imposible) separar los intereses de los gobiernos del de las empresas privadas.

Fernando GeneraleFernando Generale

No entiendo porque esté mini transbordador no podría ser más grande y lanzace desde un ariane 62 ??

FERNANDO GENERALEFERNANDO GENERALE

Si pero se podría aprovechar la experiencia del hermes para desarrollar una verdadera nave espacial polivalente un X37 europeo pero no se puede esperar mucho de los burócratas que manejan la ESA

TrantorTrantor

No se a que te refieres con los “burócratas que manejan la ESA”
Si son los altos cargos internos de la ESA mientras los países miembros no pongan mas dinero poco mas pueden hacer.
Con el presupuesto de la ESA, aproximadamente un 25% del de la NASA, bastantes virguerias se hacen.
saludos.

Ciudadano XCiudadano X

No es un transbordador per se, es una plataforma de experimentos como el X37. Ahora ya dependerá del tamaño de los experimentos que pretendas subir.

TururuTururu

Sigo estando en contra de esa nave para hacer experimentos en microgravedad, va a salir por un paston en debe enviar los experimentos a las ISS, hubiera sido mucho mas beneficioso una sonda u otra cosa, pero no esa cosilla con un compartimento de 80cm^3.

¿Tiene algo que decir PLD Space dentro del mercado de los nanosatelites ante la dura competencia que se viene?

Daniel Marín

PLD Space juega en otra liga: los minilanzadores. El nicho de estos vehículos es, sobre todo, reponer unidades de constelaciones de satélites. Pero, efectivamente, la competencia va a estar complicada.

Julio MJulio M

No puedo evitar pensar, cada vez que aparecen diseños que no está claro para que sirven, que se trata de desarrollos miltares encubiertos solventados con dinero civil.

Pedro

Creo honestamente que el SpaceRider>/i> solo puede servir para adquirir la experiencia necesaria en naves reutilizables. A parte de eso, es una forma tan buena de gastar dinero como cualquier otra :-/

Rengel

La unica forma de abaratar el acceso al espacio es desarrollar nuevos tipos de motores, lograr aumentar el impulso especifico. Lo unico que hacen las agencias y compañias son variantes sobre el mismo concepto, siempre apoyandose en motores cohete que practicamente no han cambiado desde la decada de 1950.

pochimaxpochimax

Pues al igual que los rusos tienen la nave fotón para experimentos en microgravedad no es mala idea este Space Rider. Yo lo veo bien. Y puede que sea más barato, siendo recuperable.

miguelmiguel

Gracias Daniel, estos artículos son muy instructivos y sirven de consulta para futuro.

El Ariane 6, nace muerto. Y mucho me temo que lis Vega más grandes también. Pero que no quede que en Europa no se persevera en el error … creo que se debería haber ido por donde SpaceX pero metano+oxigeno, desde hace 5 años como poco.

Esto me recuerda a un proyecto de software de una empresa en la que trabaje, se escogió lo que sabían usar (además colocao por el director …). No voy a relatar el truño que salió y las cacerías de culpables que se montaron. Cuando me llamaron para poner orden, lo segundo que dije que menos mal que no estaba en Gbasic. Lo primero empezar de nuevo. Pues aquí lo mismo.

AndrónicoAndrónico

Desde la ignorancia, leo que el Vega E volará el 2025. A ver, ya estamos en 2018…. ¿no son muchos años en un momento en que SpaceX está revolucionando el mercado a marchas agigantadas? Y eso que no hablamos de chinos, rusos, indios….. Insisto desde la ignorancia tengo la sensación que para entonces a Europa ya le habrán comido la merienda

GinésGinés

Visto lo visto y leído lo leído parece que Europa terminará llegando a la reutilización y a los cohetes de metanolox con un mínimo de 15 años de retraso sobre SpaceX y 10 sobre Blue Origin… ¡Qué desastre! Si hasta los chinos empiezan a tener un programa más cabal que nosotros…

GinésGinés

Vega C: 37 millones por poner 2 Tn en LEO

Falcon 9: 65 millones por poner 22 Tn en LEO

¿A estos genios no se les ha ocurrido que varias empresas pueden compartir los costes y capacidad de lanzamiento para lanzar múltiples satélites pequeños? Repito, qué desastre tirar así el dinero de mis (nuestros) impuestos.

Raúl NaranjoRaúl Naranjo

SpaceX está haciendo un magnífico trabajo, pero los 65M€ no se los creen ni ellos.
Hay que ver todavía la fiabilidad de las etapas reutilizadas, su mantenimiento y su almacenamiento principalmente. Todavía queda un largo camino para que SpaceX tenga unos precios fijos.

ErickErick

Pues que casualidad, que a la chita callando, todos, Rusos, Chinos, Europeos, todos, tienen planes de reutilizar la primera etapa o los motores, y todos apuestan en el futuro por cohetes de metano…quizás es que SpaceX y Blue Origin, van por muy buen camino…y mucho antes que los demás….

JulioSpXJulioSpX

Ademas muchos continuaron pensando en imitar el “desastroso fracaso” del Space Shuttle que ellos mismos denostaron: vuelven los cuerpos autosustentados.

AlxoAlxo

La viabilidad financiera de las empresas de Elon Musk nonsense basa tanto en el cliente como en el inversor, ampliación tras ampliación de capital para mantener la cosa a flote, siempre argumentando que gastar tanto en I+D no es sostenible, cuando no son los que más se gastan ni de coña.

ErickErick

Y además de la tremenda competencia que se verá sometido con los mini lanzadores, algunos no tan mini, de las nuevas compañías que están surgiendo…algunas Rocket Lab, y Vector Space, con cohetes ya en la rampa de salida, para competir…aquí, en el mercado de pequeños lanzadores va haber tortas para todos…y 2025 parece muy tarde…

Otra cosa, el Space Rider, como concepto está bien, como programa futuro, muy pobre, teniendo en cuanta los años y el coste, y seguirá sin ser una nave interesante de carga ni tripulada…
Europa sigue pecando de querer innovar y gastar poco, y así poco futuro…

ErickErick

Lo que queda claro que los Italianos, si saben potenciar su industria espacial y son muy buenos negociadores…

osilosil

Y nosotros en 1998 con el Capricornio encarrilado y… abandonado. Si se hubiera seguido adelante en torno al 2005 hubieramos tenido un Capricornio I y ahora ya lo tendríamos mejorado. Un cohete de etapas sólidas para mini y nanosatélites. Se dijo que no tenía interés comercial y ahora… ya lo vemos.

DavidDavid

Si el Vega sale por 37 millones por lanzamiento, ¿a cuánto saldrán las versiones C y E? solo una cifra aproximada :P.
Saludos

AlxoAlxo

Lo del Spacer idea parece de cachondeo, hacen una nave orbital reutilizable parcialmente, siendo recuperada mediante paracaídas mientras que los americanos tienen una totalmente robotizada que aterriza sola. No se les cae la cara de vergüenza a nadie en la ESA y los representantes de los países que aprueban semejantes quiero y no puedo …

PacoPaco

El SpaceRider, además de completamente ridículo, es inútil y caro.

Todo el mundo sabe que no lo vamos a ver despegar nunca.

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