Luz verde para el Ariane 6

Por Daniel Marín, el 24 junio, 2011. Categoría(s): Cohetes • ESA • sondasesp ✎ 19

Europa lleva años desarrollando el NGL (Next Generation Launcher), un lanzador que debe complementar al Ariane 5 en el futuro. Durante este tiempo se han estudiado diferentes configuraciones para el NGL, desde diseños con etapas centrales criogénicas a otros que incluyen cohetes de combustible sólido basados en los empleados por el Vega. Finalmente, Francia y la ESA parecen haberse comprometido en serio con el desarrollo del motor HTE (High-Propulsion Engine) para el sistema de propulsión criogénica del nuevo cohete.


Configuraciones estudiadas para el NGL/Ariane 6 (ESA).

Curiosamente, aún no se conoce el nombre oficial del futuro lanzador. Aunque todo el mundo parece dar por sentado que será conocido como Ariane 6, el director general de la ESA Jean-Jacques Dordain declaró hace unos meses que el NGL sólo sería bautizado con este nombre siempre y cuando la participación de Francia en el proyecto alcance el 65%. Por contra, en el improbable caso de que Italia contribuya con un porcentaje similar, el NGL pasaría a ser el «Vega 2». Si por un casual no se alcanzan estos porcentajes, será curioso observar la «batalla por los nombres» que puede tener lugar en el seno de la ESA.

Pero una cosa está clara: el NGL será más pequeño que el Ariane 5. Algo normal si tenemos en cuenta que el Ariane 5 nació con el objetivo principal de servir como caballo de batalla del incipiente programa tripulado europeo que nació a principios de los 90. Por aquella época, Francia quería tener su propio transbordador espacial a cualquier precio y el Ariane 5 debía cumplir con los requisitos necesarios para poner en órbita el Hermes y los pesados módulos europeos de la estación espacial Freedom. Pero, como sabemos, estos sueños espaciales no llegaron a ningún lado. El negocio siempre ha estado en la órbita geoestacionaria (GEO) y no en la órbita baja (LEO).
Pese a todo, el Ariane 5 se ha revelado como un magnífico lanzador comercial, pero la competencia de las empresas norteamericanas y rusas es brutal. Por si fuera poco, el Ariane 5 tiene un problema, y es que para aprovechar su enorme capacidad de carga es necesario lanzar los satélites geoestacionarios de dos en dos usando el sistema SYLDA. Esto supone una verdadera pesadilla logística para Arianespace, ya que se deben encontrar dos clientes dispuestos a lanzar sus satélites en las mismas fechas y en el mismo cohete. Además, uno de los satélites debe ser más pequeño que el otro para caber en el interior de SYLDA.
El nuevo NGL será por tanto más flexible, pequeño y barato que el Ariane 5. Tendrá una capacidad máxima en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) de 3 toneladas (ampliables a 8 toneladas), frente a las 9,6 toneladas del Ariane 5 ECA. Deberá ser capaz de colocar en GTO un satélite de 4500 kg por sólo 43,2 millones de euros, es decir, será un 40% más barato que el Ariane 5 ECA (16 millones de euros por cada tonelada situada en GTO). Esta cifra no sale de la nada: es aproximadamente el mismo precio que oferta SpaceX para sus lanzamientos comerciales a GEO con el Falcon 9. Y es que SpaceX y su amenaza de reventar los precios del mercado de satélites GEO causa pavor entre los directivos de la ESA y Arianespace.
Para aumentar la flexibilidad del diseño y abaratar los costes, el NGL incorporaría en su primera etapa un número variable de cohetes de combustible sólido (de tipo P30 o P40) en función de la carga útil, lo que da al conjunto una apariencia nada «moderna» que recuerda al mítico Delta II norteamericano. Estos aceleradores emplearían la experiencia italiana en la fabricación de la primera etapa P80 del Vega. Con los aceleradores, el NGL podrá aumentar su capacidad de carga en GTO de 3 a 8 toneladas. 
Distintas configuraciones estudiadas para el NGL (ESA).
Actualmente se barajan cuatro configuraciones para el NGL. Dos favorecen el uso de dos etapas criogénicas (hidrógeno y oxígeno líquidos). Una configuración contempla un motor de ciclo cerrado (más eficiente) y la otra usaría un motor de ciclo abierto. La tercera configuración emplea metano como combustible en la primera etapa y cuenta con una segunda etapa criogénica. La cuarta sería un cohete de tres etapas con dos fases de combustible sólido y una etapa superior criogénica. Tras el acuerdo firmado por la ESA hace unos días para desarrollar el motor HTE, ahora está claro que una de las dos primeras versiones será la que tenga todas las papeletas para salir adelante.

Independientemente de la configuración final elegida, Europa necesita desarrollar este lanzador si quiere mantener el liderazgo en el mercado internacional de lanzamientos comerciales.

Configuración criogénica del NGL con dos etapas (ESA).
Configuración del NGL con dos etapas de combustible sólido y una criogénica (ESA).
Motor criogénico HTE/Vulcain-X (ESA).


19 Comentarios

  1. Me parece muy interesante lo de la etapa de Metano, nunca acabé de entender los motivos por los que no usa mas el Metano como combustible por ser el mas barato de los combustibles criogénicos.

    Entiendo que no es el fin del Ariane 5 porque sino los ATV se quedan sin lanzador.

  2. Este cohete no sera operacional hasta por lo menos 2.025 y sustituirá al Ariane-5

    Para entonces, Europa deberá tener resuelto el envío de cargas al espacio en este nuevo cohete o en los desarrollos del cohete Vega, para poder competir con la iniciativa «privada» americana, los rusos o los chinos.

    Cargueros con menos capacidad que el ATV, pero competitivos en precio y en fiabilidad frente a los demas.

    Sin tener en cuenta a Skylon, que también puede estar ahí como alternativa europea.

  3. Daniel, yo tengo una inquietud igual a la que menciona Starfish Prime sobre los motores de Metano, porque es que este combustible no se explota en su utilización? es muy caro y difícil de producir ? o será que no ofrece el rendimiento del hidrógeno liquido ? o es que es muy costoso desarrollar un motor para este combustible ?

    Gracias

  4. @Starfish

    Por lo que sé, el precio del combustible en el costo del cohete es bastante despreciable. Lo que pesa realmente es la eficiencia, características y precio de los motores. Los de Armadillo aerospace trabajaban con metano en pruebas de módulos de descenso lunar. Pero igual Dani nos puede explicar mejor.

  5. El impulso específico de un cohete de LH/LOX es de 381 segundos mientras que el metano/LOX tiene un impulso específico de 300 segundos. Sin embargo esta inferior eficiencia se compensa con el ahorro de peso del tanque de combustible -el metano es más denso y ocupa mucho menos espacio-.

    Y eso por no hablar del ahorro de peso derivado de necesitar un aislamiento menos complejo: el metano debe de permanecer a «sólo» -162 ºC.

  6. Despues de leer el post me asalta una duda; si este nuevo lanzador es mas modesto que el Ariane 5 esto deja tambien una nueva duda en el futuro de la ESA y es la siguiente fase. ¿Usaran el Ariane5 entonces para el lanzamiento de satelites mas grandes, crearán un derivado del NGL con más potencia en un futuro cercano despues de salir el modelo inicial o se embarcarán directamente en un lanzador pesado de desarrollo totalmente nuevo?

    Es una duda razonable puesto que ahora estan en el tintero de todas las agencias la creacion de lanzadores pesados o por lo menos el camino para eso y sin embargo la ESA tiene como futuro dar un paso a atrás en este sentido (aunque veo muy razonable crear un lanzador modes de gran eficiencia) …

  7. Tendria que complementar al Ariane 5 y no substituirlo.

    Si no se perderia capacodad de subir cargas mas pesadas que permitirian un programa tripulado.

  8. Muy bien, pero que le pasara al ariane 5 ?? se dejara de fabricar o pasara a formar parte de un hipotetico programa tripulado.

    En el ariane 6 se utilizara un nuevo launch pad o sera el mismo del ariane 5.

    Reflexion personal: seria una pena que ahora que se tiene un cohete fiable y potente (ariane 5) europa dejase pasar por 2 vez la oportunidad de desarrollar algun vehiculo tripulado y lanzado por este cohete.

    Que opinais blogeros ??

    saludos jorge m.g.

  9. Si este nuevo lanzador entra en funcionamiento en el 2026 para hacer frente a las privadas entonces creo que llega tarde por que SpaceX ya estará haciendo vuelos 10 años antes.

    Yo lo que veo cada mía mas claro es que la puesta en órbita de satélites es algo que ya hay que dejar a las privadas y que las ESA-NASA se dediquen a cosas mas complejas.

    También me parece que como lanzador pesado quizás lo mejor sea un proyecto internacional como la ISS. Al fin y al cabo no se hacen tantos lanzamientos de cargas superpesadas que justifiquen la construcción de varios modelos de cohetes distintos.

  10. El Ariane 6 deberia estar diseñado a modo EELV como todos los cohetes desde entonces, americanos, chinos y rusos, con su version pesada excepcional para la futura ISS-2, ATVs, ARVs y quien sabe..
    Diseñar un cohete mediano sin mas es volver a cometer el mismo error de resignarse a ser un cliente de pago mas para proyectos de otras naciones. Parece que todas las agencias espaciales del mundo estan empeñadas en hablar chino durante este siglo que empieza.

  11. @Tojeiro: a corto plazo se creará el Ariane 5 ME. A partir de 2025-2030, ya veremos qué decide hacer la ESA.

    @Starfish Prime, @Ginés, @Jimmy: creo que el artículo de Javier Casado explica muy bien por qué no se ha usado el metano antes. Personalmente, el metano no me convence en absoluto.

    @Jorge: al Ariane 5 le queda mucho tiempo de vida, especialmente con la introducción del Ariane 5 ME.

    @ondasdf: totalmente de acuerdo. El problema es que existen criterios contrapuestos. Por un lado, ser baratos y flexibles para los lanzamientos comerciales. Por otro, tener un lanzador pesado capaz de mantener un programa tripulado/BEO. El primero es un criterio estrictamente comercial, el segundo es estratégico.

    @Anónimo: porque no se podía mantener el Ariane 4 y el 5 al mismo tiempo. El Ariane 4 estaba limitado a la hora de poner en órbita los grandes comsats, así que no creo que retirarlo fuese un error. El Ariane 5 tiene un potencial mucho mayor como lanzador.

    Saludos.

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Por Daniel Marín, publicado el 24 junio, 2011
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