Definido el nuevo cohete de la NASA

Por Daniel Marín, el 12 enero, 2011. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • Constellation Program • NASA • sondasesp ✎ 28

La NASA se ha decidido al fin. El futuro cohete pesado de la agencia espacial usará las tecnologías del transbordador y tendrá una capacidad en órbita baja de unas 70 toneladas. Con el tiempo, podrá alcanzar las 130 toneladas, superando al mítico Saturno V.

Así será el nuevo cohete de la NASA (NASA).

Tras la cancelación de los cohetes Ares I y Ares V del Programa Constelación a comienzos del año pasado y la próxima retirada del transbordador, el nuevo plan de la NASA dejaba a la agencia sin ningún vehículo lanzador propio. La revuelta política subsiguiente obligó que la administración Obama introdujese un nuevo compromiso para desarrollar un lanzador pesado HLV (Heavy Lift Vehicle) dentro de la NASA Authorization Act del 11 de octubre de 2010, aunque sin ningún objetivo claro.

Como comentábamos la semana pasada, durante 2010 la agencia ha sido incapaz de ponerse de acuerdo en el diseño del futuro HLV, dudando entre las versiones basadas en el transbordador (SD-HLV, Shuttle Derived HLV) o nuevos cohetes de kerolox (queroseno y oxígeno líquido). El Human Exploration Framework Team (HEFT) estudió varias opciones de cohetes pesados, pero las presiones políticas han favorecido la elección de un diseño SD HLV que permita mantener en sus puestos de trabajo a los empleados que fabrican el tanque externo (ET) y los cohetes de combustible sólido (SRB) del shuttle.

Y, efectivamente, el HLV que deberá formar parte del futuro sistema SLS (Space Launch System) es SD HLV «en línea», es decir, una especie de Ares V en miniatura. Utilizará dos SRB de cinco segmentos -similares a los desarrollados para el Ares I -el shuttle emplea SRB de cuatro segmentos- y una etapa central criogénica basada en el ET de 8,38 metros de diámetro con cinco motores RS-25D (los SSME del transbordador que ya han sido usados), para dejar paso más adelante a los RS-25E (SSME no reutilizables). El Ares V tendría que haber usado una etapa central de 10 metros de diámetro, SRB de 5,5 segmentos y seis motores RS-68 (más potentes), con una capacidad en LEO superior a las 160 toneladas.

El HLV elegido por la NASA (NASA/nasawatch.com).
SRB de cinco segmentos durante una prueba (NASA).

La segunda etapa tendría un motor J-2X, al igual que el Ares V. Pero si el desarrollo de este motor sufre más sobrecostes, se podrían emplear los RL-10 de los Delta IV y Atlas V. Recordemos que el J-2X es una variante del motor J-2 de los años 60, empleado en la segunda y tercera etapas del Saturno V. Aunque esta configuración de dos etapas podrá lanzar 130 toneladas, durante los primeros vuelos debería emplearse una versión más barata sin segunda etapa con capacidad para 100 toneladas en LEO.

Motor J-2X (NASA).

La decisión de la NASA es bastante acertada y, hasta cierto punto, inevitable. Después de los millones de dólares gastados en el Programa Constelación con el fin de alcanzar el diseño óptimo para el Ares V, habría sido un despilfarro volver a estudiar desde cero una configuración distinta. Por ejemplo, ATK (la empresa fabricante de los SRB) ha declarado que el desarrollo de los SRB de cinco segmentos para el Ares I ha costado hasta el momento la friolera de mil millones de dólares. Lo mismo se puede decir del costoso programa J-2X y otros componentes del programa Ares que ahora podrían ser reutilizados.

Pero no cantemos victoria. El que la NASA favorezca este diseño no implica que el gobierno o el Congreso lo apruebe. De hecho, la agencia deja claro en el mismo informe interno que es imposible que el SLS esté listo para 2016, tal y como mandaba la NASA Authorization Act. O, dicho de otra forma menos sutil, el presupuesto actual de la NASA no permite el desarrollo de esta versión del SLS. El gobierno había destinado 6900 millones de dólares al programa SLS en el periodo 2011-2013, pero esta cifra es claramente insuficiente para poner en marcha este nuevo lanzador. Junto al SLS, el Congreso también debe decidir sobre el futuro de la nave Orión, ahora rebautizada con el aséptico nombre de Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV), suponemos que para borrar todo rastro de su conexión con el Programa Constelación.

Más allá del presupuesto, el problema es qué hacer con este nuevo lanzador. Sin un objetivo claro, el SLS no serviría absolutamente para nada. El problema, una vez más, es que no hay dinero para ambiciosos programas de exploración más allá de la órbita baja (BEO). Nada de misiones a la Luna y mucho menos a la superficie de Marte. ¿Qué nos queda? Pues los asteroides cercanos (NEOs), los puntos de Lagrange del sistema Tierra-Sol o Tierra-Luna y, a muy largo plazo, la órbita marciana (con Fobos y Deimos).

Misión a un asteroide con cuatro lanzamientos de un HLV de 100 toneladas (NASA).
Misión a un NEO con seis lanzamientos de un HLV de 70 toneladas (NASA).

Es decir, la exploración de NEOs es el único destino realista para un programa de exploración. Incluso en este caso, con el presupuesto actual muy probablemente debamos esperar a 2030 para ver una misión de este tipo. Lo que está claro es que la NASA lo va a tener muy difícil para vender al Congreso un SLS tan ambicioso -y costoso- sin un objetivo claro.

¿Y ahora? De entrada, deberemos esperar al próximo abril para que el HEFT presente oficialmente este diseño ante el Congreso. Después deberemos esperar a las reacciones de la clase política del país. ¿Será el nuevo cohete de la NASA una especie de Ares 2.0?

Hoja de ruta del programa SLS (NASA).


28 Comentarios

  1. ¿Quieren misiones para ese monstruo? Un telescopio espacial con un espejo de 8 metros. No creo que un Atlas o un Delta puedan con él, pero éste sí. Y supondría una aportación a la astronomía incalculable.

  2. ¿¿$6900 millones para el periodo 2011-2013 y aun asi no alcanza para desarrollar el SLS ??… La NASA fuera del exitoso programa de sondas planetarias y telescopios de observacion, se a vuelto un verdadero elefante blanco que solo consumir millardos de $ en el apartado de programas tripulados que resultan ser complejos, costosos, de caducacion rapida y sin un objetivo claro a largo plazo.

    Daniel, tengo una duda, ¿Que agencia espacial actualmente esta haciendo lo mejor con los recursos de que dispone para tener un programa tripulado realista y sostenible ??

  3. al fin una buena noticia, la verda es que ya no les queda otra opcion o eso o nada, esperemos que en el futuro las agencias espaciales colaboren para una exploracion unida y tengamos misiones para esta bestia, que po cierto no dista mucho del Ares V

  4. Cuando se ven los números que maneja esta agencia uno se asombra. Con ese dinero Rusia conquista todo el sistema solar :).
    Era de esperarse que eligieran esa configuración y seguro que el Congreso lo aprueba por las presiones. Pero seguro que van a tardar 1 década o mas en desarrollarlo. Lo bueno es que están obligados a justificar el gasto. Y van a tener que idear propuestas nuevas. Sumando a que tendrán un problema menos para alcanzar Marte en un futuro lejano.

  5. Caballo grande … ande o no ande? Creo que las ideas de uso saldrán como las setas … por lo pronto para salir de la cuna … que no es poco.

    Coincido que con lo desarrollado del Ares1 si se tira a la basura es pa’correrlos a gorrazos. Lo que no acabo de entender son los problemas con el J-2X ¿o se han perdido los planos o ahora son más tontos que antes? vamos que no están diseñando un motor desde 0.

    Saludos y gran artículo (espero que no se quede en solo dibujos).

  6. Hombre, al fin dan señales de vida!!

    Ya es porque tienen la infraestructura del Shuttle porque sinó diría en voz alta que a estas alturas y si empiezas desde cero lo más lógico es montar la primera etapa de Kerolox como usan los rusos.

    Vale que los SRB tienen un empuje bestial, pero nada que no pueda resolverse con un buen fardo de NK-33 y sacarse 50 MN de la manga. Jiajiajiajaja!!

    En serio, los SRB pesan un potosí y hay que levantarlos también.

    Por otra parte La NASA desde los 70 viene apostando fuerte por los criogénicos y es un sistema que para la primera etapa no me hace debido al limitado empuje comparado a los kerolox.

    Saludos!!

  7. ¿Para qué quiere la NASA un lanzador pesado si no van a ir más allá de LEO? ¿Cómo van a salir de LEO si no tienen un lanzador pesado? Yo creo que todo eso es marear la perdiz. La pregunta es, ¿quieren misiones tripuladas más allá de LEO, con todas sus consecuencias (lanzadores pesados incluidos), sí o no? Que se aclaren de una vez, que llevan así desde hace ya unos años, y mientras, gastando una pasta con la que los rusos ya hubieran ido y vuelto del cinturón de asteroides…

  8. bueno por fin deciden acer algo. bueno contestando otros comentarios, en mi opinion, no lo quieren para nada hoy pero como estara terminado para el 2020 a lo mejor se les ocurre algo entonces.

  9. Al fin Habemus Papa, ya dio a luz la abuela.
    Bueno coincido con algunos comentarios de mas arriba, es mejor tener un cohete que no tenerlo, ya habra ocasión de darle uso y si no la tienen pongo algunas de mi cosecha: estacion espacial tipo skylab, mision asteroides, misiones de reparaciones de satelites geostacionarios, misiones roboticas a la luna, marte, y más alla (sondas de grandes dimensiones), telescopios tipo hubble, envio de basura espacial al espacio profundo, etc, ven como si hay ideas.
    Respecto al dinero bueno yo considero que la orbita baja se dejara a las privadas y la nasa se encargará del espacio profundo y mas alla.

    Bueno lo dicho, daniel y compañia: HABEMUS PAPA, lo que no se sabe es por cuanto tiempo.

    saludos jorge m.g.

  10. Bueeeeno… Yo lo veo bien.
    Ahora deben atreverse a dar ese paso que no le gusta nada a los Usanos…. pedir ayuda.

    Pedir ayuda para iniciar un programa ambicioso a la Luna o Marte. Ellos no pueden con todo el presupuesto, pero para cuando tengan el lanzador, la ISS ya estará rozando su límite de vida, y los demás presupuestos de las agencias que participan en ella podrán centrarse en otro objetivo. Y nos queda por sumar a China y algunos otros participantes menores.

    Creo que el objetivo más sensato sería una base lunar. La «ISS» 2.0. En vez de microgravedad, baja gravedad y uso de recursos locales… por primera vez.

    Marte también sería interesante, pero no creo que hubiera presupuesto para construir una base de la capacidad que se podría hacer en la Luna, al menos al principio. En la Luna se podrá combinar el esfuerzo de los astronautas con robots versátiles para industrializar, poco a poco, más allá de nuestro planeta.

    Sí… podría ser factible. Y el momento de hablarlo seriamente debería comenzar ahora, para que cuando comience, dentro de 10,15 o 20 años, todos puedan aportar su pieza del proyecto.

  11. Zanstel: para montar una estación lunar todavía hay que solventar muchos peros.

    Con un cohete gigante lo más que puedes hacer es repetir lo que hicieron en el Apolo. Piensa que para montar la ISS las diferentes agencias se han puesto casi al límite de sus capacidades.

    Necesitas más de 100 toneladas en LEO para plantearte enviar astronautas a la luna, así que no digamos los lanzamientos de ese orden que necesitarías para montar una base y rotar tripulaciones periódicamente.

    Luego hay que solventar el tema de las radiaciones, que a largo plazo pueden terminar afectando a los implicados.

    No nos olvidemos del tema del regolito, que afecta a los trajes espaciales y a los astronautas.

    En fin, hay que resolver muchos interrogantes antes de plantearse montar algo en la luna más allá de una excursión.

  12. Pues un punto a favor para griffin: despues de todas las idas y vueltas, terminan reconociendo que los resultados del ESAS eran razonables y solo se proponen pequeños cambios (y se eliminan elementos por ahorrar dinero, no por cuestiones técnicas: lease Altair)… Por cierto, tenía entendido que el ares V originalmente usaría los SSME y después se decidió cambiarlos por los RS 68 porque eran más baratos por no ser reutilizables, si ahora se vuelve a los SSME, sería una vuelta al diseño original no?

  13. @Anónimo: Utilizarán los SSME que tienen en stock: 42 fabricados segun wikipedia, menos los destruidos en Challenger y Columbia. No se si los actuales los reciclarán y si los que tienen valen todos. Segun los planes son 5 lanzamientos de la versión 70t.

    Sobre el cohete, si lo terminan es una gran noticia. Posibilidades no faltaran una vez operativo. No acabo de comprender por que con 130T se plantaron a la luna y para un NEO se necesita mas del doble. ¿Mas ambición en las tareas de superficie? En el apolo mandaron hasta un vehículo.

    Estoy con Zanstel, con esto se puede plantear la luna. Que se empieze con robots, que fabriquen bloques de hormigon con el regolito, apantallen y preparen una buena base protegida de las inclemencias, radiación y erosión. Y los astronautas que se limiten a pocos paseos. Igual que las EVA, es peligroso, es un ambiente hostil.

    Lo que no me queda claro es si para cuando podamos mandar astronautas a la luna, seguiremos teniendo el valor añadido que tenemos. Es probable que para entonces, robots teleoperados y autónomos nos permitan explotar mejor la superficie.

    Entre un astronauta embutido en un traje de presión de mas de 100kg, con unos guantes en los que te dejas las uñas para desplegar la mano, peligros de radiación y autonomía limitada, soporte vital… y un robot «centauro» teleoperado con dos manos, cierta resistencia a la radiación y cambios de temperatura, excavadoras y vehículos… cada vez veo menos ventaja (a corto plazo) en ir nosotros.

    Esperemos que esta vez si vaya para adelante.
    Saludos!

  14. La verdad que por el momento la NASA ya ha tiene un perfil logico y sensato. Utilizar las infraestructuras del transbordador pero que la carga no valla adosada al deposito sino encima.
    Los dos accidentes del transbordador fueron debidos precisamente a esto. El primero porque la conexion con el deposito fue mala y por tanto tenian todo el combustible al lado de la nave y el otro porque un aislante del deposito golpeó la nave.
    Me parece la opcion mas inteligene y me alegro mucho.
    Evidentemente llevar de esta forma gran cantidad de material al espacio haría que se pudiera construir mas rapido otra estacion enspacial, ENVIAR UN TELESCOPIO DE 8 M AL ESPACIO, enviar misiones roboticas mas ambiciosas y construir una base en la luna con ROBOTS DIRIGIDOS DESDE LA TIERRA (ya que estamos a 1,2 segundos luz)
    Jose Manuel

  15. Jose Manuel: el causante del accidente del Challenger, según la Wiki, fué la junta tórica de un SRB que perdió la estanqueidad y arrojaba humos al exterior. Estos humos a alta temperatura consigueron abrir un agujero en el ET y el resto… Pues lo mismo que el Hindenburg sólo que a velocidades de vértigo y con impacto desde gran altura.

    A mi también me parece que la opción en línea es lo más sensato. Bueno, en realidad daré mis razones:

    – La tripulación tiene que ir en una cápsula que sea fácil de expulsar en caso de emergencia.

    – La carga, que es lo más voluminoso y pesado, que requiere de mayores cohetes, no necesita sistemas de salvamento.

    – El problema de llevarlo todo junto es que si se da una emergencia, expulsar de lado un cacharro de más de 100 toneladas es casi imposible.

    – La solución es subir a los astronautas con lo mínimo que necesiten para alcanzar la órbita y una vez allí se acoplarán con todo lo que no fuese indispensable para alcanzarla.

    Los rusos llevan años haciéndolo así. Lanzan los tripulantes con una cápsula Soyuz (que es lo más barato) y los módulos pesados con un Protón.

    Una pena que no puedan lanzar la Soyuz en vuelo directo a la ISS ya que se podrían ahorrar el módulo orbital y lanzar sólo el módulo de reentrada y el de servicio. Pero claro, si tardan unos días necesitan espacio ya que el módulo de reentrada es un poco apretujado.

    Saludos!!!

  16. A mi entender el siguiente paso es una nueva estación espacial en el punto de Lagrange del sistema Tierra-Luna. con esto conseguiríamos muchos retos y podríamos experimentar muchas cosas distintas sin apenas movernos del sitio.

    -Se podrían estudiar distintos sistemas de alunizaje a la Luna para posteriores viajes a NEOS.
    -Se podrían lanzar a la luna robots que respondieran al instante desde la estación, no es lo mismo esperar décimas de segundo que 8 segundos de retardo Luna-Tierra.
    – Estaríamos fuera de la orbita terrestre por lo que probaríamos sistemas de blindaje y soporte vital adecuados a futuros viajes a otros cuerpos como Marte o Venus.
    – Se gastaría mucho combustible en llegar a la Luna pero una vez se alcanza el punto de Lagrange, se necesita poca energía para mantener la posición y se puede aprovechar para crear un remolcador Tierra-Luna.

    – Daria también la posibilidad de abrir un mercado de envío de proyectos privados, con la consiguiente entrada de dinero para los organismos implicados.

    PD: Supongo que las 130t del diseño actual terminaria mejorandose y mucho en un futuro mediante actualizaciones de componentes como los motores, un sistema así podría durarnos si se cuida y actualiza bien por lo menos 50 años. Por lo menos …

  17. Al fin impera la lógica en la NASA, utilizan todo el hardware desarrollado para el proyecto Constellation en lugar de tirarlo a la basura con los miles de millones de dólares que tienen encima.
    Igualmente yo todavía no canto victoria hasta que sea aprobado definitivamente por el congreso y la casa blanca (esperemos que le den los fundos suficiente para verlo en 2016).

  18. No, no cantemos victoria, porque dudo mucho que esta propuesta sea aprobada por el Congreso. Tal y como está redactada, tiene toda la pinta de ser un Constellation 2.0 que muchos políticos no van tolerar. Supongo que un HLV de unas 50 t sería aceptable, pero no este monstruo.

    @Sergio, @José Manuel: el problema es que no se puede justificar el programa SLS para una sola misión, aunque sea un telescopio de 8 m.

    @Anónimo1: creo que ahora mismo el programa tripulado más equilibrado en el aspecto presupuesto/recursos/objetivos es el chino. Los EEUU tienen mucho presupuesto, pero pocos recursos efectivos y ningún objetivo (además de la ISS, claro, que no es poco). Los rusos tienen recursos y objetivos, pero poco presupuesto.

    Saludos.

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Por Daniel Marín, publicado el 12 enero, 2011
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