La nave marciana de Khrúnichev

Por Daniel Marín, el 22 abril, 2010. Categoría(s): Astronáutica • Marte • Rusia ✎ 9

Los lectores de este blog ya conocen mi debilidad por los planes de misiones tripuladas al Planeta Rojo. Cuando se habla de diseños de naves marcianas rusas, es habitual referirse al trabajo de la compañía RKK Energía -fabricante de las naves Soyuz y Progress-, pero hoy me gustaría hablar del esbozo -más que diseño- de otra gran empresa aeroespacial rusa, Khrúnichev, encargada de construir los lanzadores Protón y Angará.

En este caso estamos ante una nave, denominada MEK (Marsianski Ekspeditsioni Kompleks), que usaría motores nucleares térmicos (YaRD en la terminología rusa), de forma parecida a los proyectos soviéticos y norteamericanos (NERVA) de finales de los años sesenta.


Nave marciana MEK de Khrúnichev.

La nave tendría cuatro motores YaRD usando reactores con una potencia de 200 kW a 200 MW, según el empuje deseado. La masa total de la instalación YaRD sería de 36,1 toneladas (más cuatro toneladas de radiadores y escudo antirradiación). Recordemos que el motor nuclear soviético RD-0410 tenía precisamente una potencia de 200 MW, un Isp de 900 s y un empuje de 36 kN. Al igual que en la mayoría de estos diseños, se opta por el uso de hidrógeno (450-550 toneladas) como propelente para conseguir un impulso específico de 940 segundos (los motores químicos normales tienen un Isp de 250-350 s). La masa «al lanzamiento» -es decir, desde la órbita baja terrestre- sería de 770 toneladas.

Esta nave permitiría mandar cuatro personas -quizás seis- a Marte en una misión de 460 días de duración y estaría dividida en varias partes: el bloque con los motores YaRD y sus radiadores, siete tanques de hidrógeno, el hábitat orbital para el vuelo (MOK), el vehículo de descenso a la superficie marciana (MPK) y una cápsula de retorno a la Tierra tipo VA-TKS/PPTS.


Partes de la nave marciana MEK (Khrúnichev).


La nave tripulada MEK y el complejo no tripulado MBK (Khrúnichev).

Para dar más flexibilidad a la misión, se podría lanzar antes que el MEK una nave no tripulada, denominada MBK, para colocar en la superficie marciana un vehículo de retorno en caso de emergencia.

No hace falta ser un lince para darse cuenta que el problema de este esquema es, una vez más, la enorme cantidad de lanzamientos necesarios para montar esta nave en órbita baja, unos cinco o seis si usamos un cohete gigante como el Ares V, varias decenas para un lanzador como el Angará A5. Está claro que los cohetes nucleares térmicos no son la panacea, aunque otro asunto distinto es el uso de esta energía para alimentar motores iónicos, mucho más eficientes. Precisamente, la última propuesta de Roskosmos sobre el uso de energía nuclear en el espacio para por el empleo de esta técnica. Marte sigue quedando muy lejos.



9 Comentarios

  1. Hombre, más que nada porque se trataría de muchos lanzamientos para una sola misión. Además, a diferencia de la construcción de la ISS, los lanzamientos deberían tener lugar en un espacio de tiempo relativamente corto (no más de dos años, por ejemplo) y cada elemento sería crítico para la misión.

    Un saludo.

  2. Por no hablar del coste … pero bueno si preguntas el precio es que no puedes pagarlo.

    La idea del AresV no tendrá mucho sentido, pero sería muy muy util, abriría el paso al sistema solar. Lástima de lo que cuesta y que no le interesa a Obama.

    La idea del final del artículo es VASIMIR + Reactor nuclear??? pero claro cuando ambos funcionen realmente y estén probados.

    Saludos.

  3. Yo opino igual que el último anonimo, con VASIMR no hace falta tanta masa de hidrogeno lo que simplifica el número de lanzamientos. Una vez que los de Costa Rica hagan funcionar bien su motor solo es cuestión de hacerlo más potente y grande…y voluntad politica para llevarlo a cabo (y unos pocos cuartos para pagarlo)

  4. El futuro de los motores espaciales pasa por ahí precisamente, por hacerlos mas eficientes y menos dependientes de grandes masas de combustible.

    Una pregunta sobre el sistema VASIMIR … Si el confinamiento del chorro de plasma se hace por confinamiento magnético supongo que el desgate de los elementos del motor disminuyen … ¿Se sabe cual es la esperanza de vida operativa de uno de estos motores? ¿Podrían durar mucho simplemente recargándoles el combustible de forma automática?

    Al igual que el Hubble seria interesante crear un vehículo reutilizable que permita enviar módulos (para la exploración no tripulada se entiende) a distintas partes del sistema, supongo que un sistema así abarataría bastante el proceso de enviar sondas así como la posibilidad de enviar módulos mas pesados, puesto que la mitad de la nave ya esta en orbita …

    Lo del Hubble se refiere a que puede llegar a tener cierto mantenimiento …

  5. @Tojeiro: he estado buscando información sobre el desgaste, pero me he encontrado con cifras muy dispares….tendré que preguntarle a Chang-Díaz 😉

    A mí lo que me llama la atención de los proyectos con motores nucleares térmicos es que éstos, aún siendo una mejora frente a la propulsión química convencional, distan de ser revolucionarios.

    Un saludo.

  6. Misión de 460 días de duración…
    ¿Cuál es el récord de permanencia contínua en órbita? Creo lo tiene un ruso que se quedó en la MIR cuando cayó la URSS, pero me parece no llegó a tanto ¿o sí? ¿Y cómo quedó cuando volvió a Tierra?
    Por otro lado, gracias, a mí me emociona ver esos diseños ^-^ pero consideran mucho los requerimientos estructurales y de propulsión. Yo quisiera ver cómo es el módulo MOK para alojar 4-6 personas para la misión, cómo se almacenan el aire y los alimentos y/o se reciclan aire y recursos durante ese lapso.

  7. Perdona por la tardanza Jorge:

    el récord de permanencia lo tiene Valeri Poliakov, que estuvo más de 14 meses en la Mir. Volvió relativamente bien, aunque peor tras una estancia de seis meses (la duración de una misión en la ISS).

    Saludos.

Deja un comentario

Por Daniel Marín, publicado el 22 abril, 2010
Categoría(s): Astronáutica • Marte • Rusia