Viajando a un asteroide con el nuevo cohete de la NASA

Por Daniel Marín, el 10 febrero, 2011. Categoría(s): Astronáutica • Constellation Program • NASA • Sistema Solar • sondasesp ✎ 22

Actualmente, la NASA se halla inmersa en un proceso de transición hacia un nuevo de sistema de transporte tripulado. Aunque aún no se sabe con seguridad qué nave será la encargada de sustituir al transbordador espacial a la hora de transportar astronautas hacia la ISS, la NASA tiene pensado desarrollar el cohete HLV/SLS para lanzar cargas pesadas al espacio.


Una misión a un asteroide cercano es a día de hoy el único destino viable fuera de la Tierra para el programa espacial tripulado (NASA).

Pero, ¿qué misiones se pueden llevar a cabo con este lanzador más allá de la órbita baja? Desde la cancelación del Programa Constelación quedó claro que no hay dinero para explorar la Luna o Marte, así que el único destino posible que podría permitirse la NASA con un pequeño aumento de su presupuesto es viajar a un asteroide cercano (NEO, Near-Earth Object). No es la primera vez que se plantea una misión de este tipo, ya que en su momento fue uno de los destinos prioritarios analizados por la Comisión Augustine, pero queda la duda si el futuro HLV podrá encargarse de una misión de estas características.


HLV/SLS: el nuevo cohete de la NASA.

Efectivamente, la capacidad máxima del HLV sería de 130 toneladas, muy por debajo de las 188 toneladas del difunto Ares V, así que las limitaciones de carga útil se deben compensar con el uso de nuevas tecnologías.

El Human Exploration Framework Team (HEFT) de la NASA ha estudiado varias opciones para efectuar una misión a un asteroide cercano con el HLV. Según el equipo HEFT, la NASA podría realizar un viaje de este tipo alrededor de 2025. Sin embargo, para compensar la menor carga útil habría que desarrollar nuevos componentes, como una etapa superior criogénica (CPS) capaz de mantener durante largo tiempo las bajas temperaturas asociadas con estos combustibles y un sistema de propulsión eléctrica solar con motores iónicos (SEP). También habría que incorporar un hábitat para viajes de larga duración y, opcionalmente, un vehículo para explorar los asteroides de cerca (MMSEV). Por otro lado, el estudio del HEFT no hace referencia directa al empleo de la cápsula Orión, designando genéricamente la nave tripulada como CTV (Crew Transfer Vehicle): es el signo de los tiempos que corren.


Sistemas para desarrollar de cara a una misión tripulada hacia un asteroide (NASA). 


Fases en el desarrollo de la propulsión eléctrica (NASA).

Si la NASA consigue desarrollar un HLV con capacidad de 100 toneladas en órbita baja, serían necesarios tres lanzamientos para alcanzar un asteroide cercano, pero sólo si usamos propulsión eléctrica. En el caso de disponer únicamente de propulsión química, necesitaríamos cinco lanzamientos.


Esquema de una misión a un asteroide cercano (NEO) usando un HLV de 100 toneladas y propulsión eléctrica (NASA).


Misión a un NEO usando propulsión química con un HLV de 100 toneladas (NASA).


Presupuesto masivo del HLV de 100 toneladas (NASA).

En el peor de los casos, la NASA sólo dispondría de un HLV con capacidad para 70 toneladas. Con este lanzador más modesto, se requerirían nueve lanzamientos con propulsión química y seis si optamos por la iónica. A tenor de estos resultados, parece claro que el elevado número de lanzamientos de un HLV de 70 toneladas haría imposible esta misión desde el punto de vista logístico y político.


Misión a un NEO usando un HLV de 70 toneladas y propulsión eléctrica (NASA).


Presupuesto masivo del HLV de 70 toneladas (NASA).


Análisis de las misiones usando un HLV de 70 ó 100 toneladas dependiendo del tipo de propulsión usado (NASA).


Secuencia de desarrollo de las tecnologías asociadas con una misión a un asteroide (NASA).


Estimaciones del coste de una misión a un NEO (NASA).

Evidentemente, el estudio del HEFT demuestra una vez más que el uso de la propulsión química para viajar más allá de la órbita terrestre es directamente prohibitivo, así que deberíamos empezar a desarrollar ya sistemas de propulsión eléctrica -u otros- si queremos abandonar alguna vez nuestro planeta. En este sentido, esta propuesta se complementa perfectamente con los planes rusos para crear un sistema de propulsión eléctrica nuclear, así que la cooperación internacional sería indispensable para visitar un asteroide. Por otro lado, parece evidente que un HLV de 70 toneladas sería incapaz de articular un programa de exploración fuera de la Tierra, así que es indispensable un lanzador con una capacidad mínima de cien toneladas en órbita baja.

Una misión a un asteroide puede parecer modesta, y de hecho lo es, pero supone dar un primer paso fuera de la Tierra. Una vez desarrolladas las tecnologías y sistemas para una misión a un asteroide cercano, Marte estará un poco más cerca.



22 Comentarios

  1. ¿Seria factible un HLV con 4 SRBs tal y como fue diseñado Energía?¿No le daría esto mayor empuje con un simple coste en rediseño?

    Recuerden también que para cuando lleguemos a un NEO también abremos llegado a otro punto muy importante el L1 del sistema Moon-Earth.

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Por Daniel Marín, publicado el 10 febrero, 2011
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