Angará y Baiterek

Tras la caída de la URSS se produjo un reparto un tanto arbitrario de las infraestructuras espaciales en el que Rusia salió ganando. Afortunadamente para Rusia, los cohetes Soyuz (el más usado y espina dorsal del programa espacial tripulado) y Protón (el más potente en servicio) quedaron bajo su control, pues las empresas e instalaciones en los que se fabrican están situadas en el territorio de la federación rusa: TsSKB Progress, en el caso de los Soyuz, y GKNPTs Khrunichev, encargada de construir los Protón. Sin embargo, en ese reparto quedó fuera el cohete Zenit, cuyo contratista principal, KB Yuzhnoye, está localizado en Ucrania. Por eso a veces se suele decir que el Zenit es un cohete «ucraniano». En realidad el asunto es más complejo, pues en la URSS cientos de empresas colaboraban para diseñar, construir y mantener cohetes independientemente de cuál fuese la república en la que estuviese basada cada compañía. El cohete Zenit utiliza de hecho motores fabricados por la compañía rusa NPO Energomash (la antigua OKB 456 de Valentín Glushkó) y, en sus versiones comerciales, etapas superiores de fabricación rusa. Sin embargo, lo cierto es que el grueso de los trabajos de montaje se llevan a cabo en Ucrania, un país con unas turbulentas relaciones con Rusia. Es por eso que a mediados de los 90 el gobierno ruso decidió independizar su industria aeroespacial en la medida de lo posible. El problema era que el Zenit se trataba del cohete tecnológicamente más avanzado de la URSS, fruto de décadas experiencia. Su capacidad para colocar 14 toneladas en órbita baja y unas 5 t en órbita geoestacionaria lo hacían un magnífico competidor en el ámbito comercial, como de hecho ha demostrado el proyecto Sea Launch.

Había que diseñar un sustituto ruso del Zenit, tarea formidable para la débil economía rusa. Desde un principio se concibió este lanzador como un sistema modular que pudiese crear versiones de distinta capacidad. Las versiones más potentes también deberían sustituir al Protón, simplificando así el complejo panorama de cohetes en el país. Nacía así en 1993 el proyecto Angará (Ангара), el primer lanzador totalmente nuevo desde la caída de la Unión Soviética. Dos poderosas empresas compitieron por el contrato: RKK Energía y Khrunichev. La propuesta de Energía era puramente modular, mientras que Khrunichev apostaba por un curioso diseño con tanques de combustible externos. Finalmente sería Khrunichev la seleccionada como contratista principal, lo cual era lógico teniendo en cuenta su experiencia con el Protón, aunque este cohete utiliza combustibles hipergólicos mientras que Angará debía emplear queroseno y oxígeno líquido, más eficientes y seguros. En principio RKK Energía debía fabricar la segunda etapa, pero tras varias maniobras políticas en la sombra Khrunichev se hizo con el contrato para todo el cohete. La propuesta original de Khrunichev se consideraba más ventajosa porque empleaba un motor RD-171 similar al del Zenit, mientras que la de Energía necesitaba desarrollar una nueva versión del RD-171 con dos cámaras de combustión en vez de una, algo que se consideraba demasiado costoso. Sin embargo, al final Khrunichev cambió el diseño del cohete, el cual requería ahora una versión del RD-171 con sólo una cámara. Paradójicamente, NPO Energomash desarrolló finalmente por su cuenta una variante de dos cámaras, el RD-180, para su uso en el Atlas V.


Propuestas originales del Angará: a la derecha la de Khrunichev y a la izquierda la de Energía. Irónicamente, la propuesta Khrunichev acabaría por parecerse a la de su competidora (Novosti Kosmonavtiki).


Diseño original del Angará de Khrunichev (Novosti Kosmonavtiki).


La familia del RD-170 (ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК).

El siguiente punto espinoso en el «proceso de independencia» del programa espacial ruso estaba relacionado con Baikonur, el principal cosmódromo de Rusia pese a estar situado en Kazajistán. A pesar de que el gobierno kazajo accedió a alquilar las instalaciones a Rusia, las negociaciones a principios de los 90 no estuvieron exentas de problemas, incluyendo amenazas de cierre del famoso espaciopuerto. Por eso se tomó la decisión de lanzar el Angará desde Plesetsk, situado en territorio ruso, y, posteriormente, desde el nuevo cosmódromo de Svobodniy, localizado en la región oriental del país. Sin embargo, las tremendas dificultades económicas de Rusia a mediados de los 90 frenaron primero y paralizaron luego la construcción de la rampa de lanzamiento en Plesetsk, que debía utilizar una rampa a medio construir destinada al Zenit. Las instalaciones de Svobodniy no pasaron de la fase de declaración de intenciones.

Lo más destacado de Angará sería su estructura modular, similar a proyectos de EELV de los EE UU, como el Delta IV. Los componentes en este caso se denominarían URM (УРМ, Универсальный Ракетный Модуль, «Módulos-Cohete Universales»). Los URM se utilizarían en bloques para formar la primera y segunda etapa del cohete y emplearían el motor RD-191, diseñado a partir del RD-171 usado en el Zenit. El RD-171, derivado a su vez del RD-170 del Energía, es uno de los motores cohete más avanzados del mundo y el más potente jamás construido. Tiene un empuje de 8000 kN y cuatro cámaras de combustión con sus correspondientes toberas (por eso tiene el aspecto de cuatro motores unidos). El RD-191 es una versión de una sola cámara, por lo que su empuje es de unos 2000 kN. El URM central se denomina URM-1. Además se diseñó un segundo tipo de URM como segunda etapa, el URM-2, basado en el Blok I del Soyuz-2-1b y con un motor RD-0124A. El carácter modular de este cohete permitió concebir cinco versiones:

  • Angará 1.1: versión más pequeña, con un sólo URM-1 y una etapa superior (Briz-KM). Tendría una capacidad de 2 t en LEO. Permitiría sustituir a los viejos Kosmos 3M (también de combustible hipergólico).
  • Angará 1.2: un Angará 1.1 con una segunda etapa URM-2. 3,7 t de capacidad en LEO. Sustituiría a los Tsiklon (de combustible hipergólico).
  • Angará A3: sustituto del Zenit. Tres URM-1 como primera etapa y un URM-2 de segunda etapa. Capacidad de 14,6 t en LEO.
  • Angará A5: sustituto del Protón. Cinco URM-1 y un URM-2. Capacidad de 24,6 t en LEO.


Las distintas versiones del Angará (Khrunichev).


Un URM-1 (Khrunichev).


Un RD-191 en un URM-1 (Novosti Kosmonavtiki).


Instalaciones de pruebas para el URM (Novosti Kosmonavtiki).



El URM-2 en octubre y noviembre de 2008 listo para las pruebas en la estación IS-102 (Roskosmos).

A principios de esta década, Angará parecía un proyecto eternamente en desarrollo. Sin embargo, a medida que la economía rusa se recuperaba, el proyecto retomaba impulso, aunque con el escepticismo lógico por parte de los observadores nacionales y extranjeros. Curiosamente, aunque el Angará había sido diseñado para ser lanzado desde Plesetsk, uno de los principales impulsos del proyecto tuvo lugar en 2004, cuando se firmó un acuerdo entre Rusia y Kazajistán sobre la colaboración en diversos ámbitos espaciales. El acuerdo era el fruto de años de negociaciones y el punto principal consistía en la prórroga del arrendamiento del complejo hasta 2050. A cambio, Rusia se prestaba a colaborar con Kazjistán para desarrollar proyectos espaciales conjuntos. El principal se denominó Baiterek (Бəйтерек en kazajo y Байтерек en ruso, «álamo»), consistente en la construcción de una rampa de lanzamiento para el Angará A5 (pesado).


El complejo de lanzamiento Baiterek en Baikonur (Khrunichev).


El Angará A5 lanzado desde Baiterek (Khrunichev).

En los últimos años, el progreso del proyecto ha sido lento pero seguro. La rampa de lanzamiento en Plesetsk progresa a buen ritmo y las pruebas del cohete también (este septiembre comenzaron las pruebas de la etapa URM-2). Roskosmos mantiene la fecha de 2011 para el primer lanzamiento del Angará 1.1. Además, la decisión de desarrollar un nuevo cosmódromo (Vostochniy) basado en el antiguo Svobodniy implica la construcción de nuevas rampas de lanzamiento en el lejano oriente. Si todo va bien, la futura nave tripulada sustituta de las Soyuz sería lanzada con un Angará A3 ó A5 desde Vostochniy alrededor de 2020, aunque en este punto Roskosmos ha sugerido el empleo de otro cohete distinto. Otros planes ambiciosos contemplan incluso el uso de cohetes recuperables Baikal junto con el Angará.


Angará con Baikal.

Pero también hay nubes en el horizonte. Las disputas en torno a las capacidades del cohete entre la cúpula militar encargada del cosmódromo de Plesetsk y los oficiales de Khrunichev han sido sonoras. Se rumorea además que los intereses de muchas empresas privadas, algunas con capital occidental (como Sea Launch o Starsem), han sido decisivos a la hora de frenar el proyecto, pues el Angará A3 entra en directa competencia con el Zenit o el Soyuz. Es por eso que los directivos de Khrunichev y Roskosmos han asegurado en repetidas ocasiones que la prioridad es el desarrollo de los Angará 1.1, 1.2 y A5, no del A3.

En cuanto a Baiterek, durante años se pensó que el proyecto se quedaría en palabras. Sin embargo, en los últimos meses varias reuniones de alto nivel confirman el deseo de Rusia y Kazjistán de proseguir con los planes iniciales. Aunque en un principio se barajó la posibilidad de construir Baiterek en las rampas de lanzamiento abandonadas del Protón, el Área 200, ahora se estudia poder utilizar la rampa UKSS (Área 250), desde donde despegó el cohete Energía por primera vez en 1987.

Si todo marcha según lo previsto, y a Rusia le va mucho en juego por que así sea, Angará se convertirá en la espina dorsal del programa espacial ruso, aunque otros lanzadores, especialmente el Soyuz, seguirán jugando un papel fundamental.



Rampa del Angará en Plesetsk (Novosti Kosmonavtiki).


Versión Ligera
Versión Media
Versión Pesada
Angará-1.1
Angará-1.2
Angará-A3
Angará-A5
Masa en el lanzamiento, t
149
171
480
773
Combustible
Oxígeno líquido + queroseno
Oxígeno líquido + queroseno RG-1
Oxígeno líquido + queroseno RG-1 + hidrógeno líquido
Masa útil en lanzamientos desde Plesetsk, t
Órbita baja (LEO). Altura=200 km, i=60 grados
2,0
3,7
14,6
24,5
Órbita de transferencia (GTO), i=25 grados
2,4
6,6 (con KVRB)
5,4 (con Briz-M)
Órbita geoestacionaria (GTO)
1,0
4,0 (con КVRB)
2,9 (con Briz-M)
Мasa útil para lanzamientos desde Baikonur, t
Órbita baja (LEO). Altura=200 km, i=51,6 grados
14,7
25,4
Órbita de transferencia (GTO), i=25 grados
2,8
8,1 (con KVRB)
6,4 (con Briz-M)
Órbita geoestacionaria (GTO)
1,2
4,3 (con KVRB)
3,4 (con Briz-M)

Referencias:



3 Comentarios

  1. Hola Daniel.

    Me ha resultado curioso que el Atlas V de la Locked Martin utilice motores RD-180 de Glushko.
    ¿es una victoria tecnológica soviética sobre el imperialismo que nos atenaza ;-), o como me imagino una maniobra de salvamento tipo plan marshal?

    Un saludo.
    Carlos Ruiz

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 10 diciembre, 2008
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Cohetes • Rusia