SS-520-5: el lanzador orbital más pequeño del mundo alcanza la órbita

¿Cuál es el cohete más pequeño con el que puedes alcanzar el espacio? Si lo que quieres solo es superar la barrera de cien kilómetros de altura que se considera la frontera del espacio no necesitas algo muy grande, pero alcanzar la órbita es otra cosa bien distinta. Para ello debes acelerar hasta llegar a una velocidad de cerca de 7 km/s y tener un sistema de guiado muy preciso que te permita situarte en una órbita baja circular (que requiere un gasto energético mínimo). En ese caso, ¿cuál es el lanzador orbital más pequeño posible? Recientemente vimos la primera misión orbital del cohete Electron que, con una masa inferior a las 13 toneladas y 17 metros de longitud es el cohete de combustible líquido más ligero capaz de llegar a la órbita. Pero el Electron —y otros microlanzadores similares— puede colocar 250 kg de carga en órbita baja. Si no necesitamos tanta carga, ¿podemos reducir el tamaño del lanzador? Efectivamente, se puede. Con ustedes, el nanolanzador SS-520 japonés, el vector orbital más pequeño del mundo.

El lanzador orbital más pequeño del mundo, el SS-520-5 (JAXA).
El lanzador orbital más pequeño del mundo, el SS-520-5 (JAXA).

El SS-520, construido por la empresa Canon, fue concebido inicialmente como un pequeño cohete sonda de combustible líquido para estudiar la alta atmósfera. Tras realizar dos misiones suborbitales en 1998 y 2000 (cohetes SS-520-1 y SS-520-2, respectivamente), el año pasado el proyecto fue resucitado con el objetivo de alcanzar la velocidad orbital y para ello se añadió una tercera etapa de nuevo diseño. El cohete SS-520-4 despegó el 14 de enero de 2017 desde Uchinoura, pero la pérdida de telemetría de la primera etapa impidió que el vehículo alcanzase la órbita (por motivos de seguridad la segunda etapa no se separó del cohete). Pero casi un año después la agencia espacial japonesa JAXA lo ha conseguido. El 3 de febrero de 2018 a las 05:03 UTC despegaba el SS-520-5 (SS-520 5号機). Cuatro minutos y 23 segundos después el cohete ya había alcanzado la velocidad orbital. Siete minutos y medio tras el despegue la tercera etapa liberaba el pequeño cubesat Tricom 1R (apodado «Tasuki»), de tan solo 3 kg de peso, en una órbita de unos 190 x 2.000 kilómetros de altura y 31º de inclinación (el objetivo era una órbita de 180 x 1.500 kilómetros). Tras este éxito el SS-520 es oficialmente el lanzador orbital más pequeño en servicio y el primer ‘nanolanzador’ que llega a la órbita.

SS-520-5 (JAXA).
SS-520-5 (JAXA).
Sistema de control de la segunda y tercera etapa a base de nitrógeno (JAXA).
Sistema de control de la segunda y tercera etapa a base de nitrógeno (JAXA).
Satélite (JAXA).
Satélite cubesat 3U Tricom 1R, de 3 kg. En los recuadros la posición de las dos cámaras (JAXA).

La versión orbital del SS-520 tiene una longitud de 9,65 metros, 0,52 metros de diámetro y una masa al lanzamiento de tan solo 2,6 toneladas. O sea, que estas son las características mínimas de un vector que quiera llegar a la órbita. Las tres etapas del SS-520-5 queman combustible sólido y su capacidad de carga en órbita baja es de unos impresionantes 4 kg. Como comparación, el cohete sonda SS-520 normal de dos etapas tenía una masa de 2,1 toneladas y era capaz de lanzar una carga útil de 140 kg en una trayectoria suborbital con un apogeo de 800 kilómetros. La primera etapa del SS-520-5 —de 1.587 kg de masa, 18 toneladas de empuje y estabilizada mediante giro— funcionó durante 31,7 segundos, mientras que la segunda (de 325 kg) y tercera fases (de 78 kg) lo hicieron durante 24,4 y 25,6 segundos, respectivamente. Estas últimas etapas están controladas mediante un sistema de propulsión a base de nitrógeno gaseoso.

Cohetes sonda japoneses (JAXA).
Cohetes sonda japoneses. Abajo las veces que han sido lanzados (JAXA).
Lanzadores suborbitales japneses (JAXA).
Lanzadores suborbitales japneses (JAXA).
Trayectoria de lanzamiento del SS-520-5 (JAXA).
Trayectoria de lanzamiento del SS-520-5 (JAXA).
Fases del lanzamiento del SS-520-5 (JAXA).
Fases del lanzamiento del SS-520-5 (JAXA).
Despegue del SS-520-5 (JAXA).
Despegue del SS-520-5 (JAXA).

El SS-520-5 continúa la tradición de pequeños lanzadores japoneses. De hecho, el primer lanzamiento orbital de Japón lo llevó a cabo el minúsculo cohete Lambda 4S, que el 11 de febrero de 1970 puso en órbita el satélite Ōsumi-5. El Lambda 4S podía poner hasta 26 kg en órbita baja. Pero, ¿es posible reducir todavía más el tamaño de un lanzador orbital con respecto al SS-520? Un poco más se podría, pero es muy complicado. Usar propergoles líquidos permitiría ahorrar masa, al ser combustibles más eficientes que los sólidos. Sin embargo, el sistema de presurización y los motores asociados a los combustibles líquidos aumentarían el peso total, así como la necesidad de construir tanques más voluminosos. La única alternativa es emplear globos o aviones como primera etapa para reducir todavía más la masa del lanzador. Algo similar a lo que intentó la Armada Estadounidense con el Proyecto Pilot a finales de los años 50. En el marco de este proyecto se efectuaron seis intentos de alcanzar la órbita usando pequeños cohetes NOTS-EV1 lanzados desde aviones Skyray. La capacidad orbital de carga de estos lanzadores era de unos 2 kg, la mitad del SS-520. Ninguno de los intentos tuvo éxito.

Un avión Skyray con el cohete Pilot/NOTSNIK bajo el ala izquierda (USAF).
Un avión Skyray con el lanzador espacial Pilot/NOTSNIK bajo el ala izquierda, con una capacidad para situar 2 kg en órbita baja (USN).

Ahora bien, ¿para qué puede servir un cohete tan pequeño como el SS-520? Esa es la pregunta del millón, literalmente. La nueva generación de microlanzadores pretende hacer negocio lanzando diferentes satélites (hasta varias decenas) en una misma misión. Sin embargo, rentabilizar el lanzamiento de un solo cubesat es otro tema completamente distinto. Se desconoce el precio preciso del SS-520, ya que al fin y al cabo es un lanzador experimental, pero se sabe que el Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón ha destinado 3,5 millones de dólares para el desarrollo de este vector. Es de suponer que si se realizan más misiones el precio por lanzamiento será inferior, pero incluso un millón de dólares es demasiado para rentabilizar la puesta en órbita de un simple cubesat.

El SS-520-4 y el Saturno V (https://twitter.com/Nakagawa_PASA).
El SS-520-4 y el Saturno V (https://twitter.com/Nakagawa_PASA).
...y comparado con el Falcon Heavy (@nextlaunch).
…y comparado con el Falcon Heavy (@nextlaunch).

Un objetivo del SS-520 es servir de base para futuros lanzadores con mayor capacidad, como la propuesta NL-520, con capacidad de 20 kg en órbita baja. Sí, 20 kg son muy pocos, pero al menos es algo bastante más útil que los 4 kg del SS-520. No obstante, muchos países están llevando a cabo esfuerzos similares para desarrollar micro y nanolanzadores con fines militares. De esta forma en caso de guerra se podrían lanzar satélites que repongan rápidamente los destruidos o inutilizados en las primeras etapas del conflicto. No hay indicios de que el SS-520 sea un proyecto que vaya en esta línea, pero es indudable que se trata de una ventaja estratégica que es mejor tener y no necesitar que al revés.

sas
Propuesta de lanzador NL-520 basado en el SS-520 (JAXA).
Lanzadores basados en el SS-520 (JAXA).
Lanzadores basados en el SS-520 (JAXA).



115 Comentarios

  1. ,Musk dijo ayer que Spx esta tan cobcentrado en el BFR (la etapa superior estara lista primero) que dificilmente se lancen vuelos tripulados con el FH… salvo que el BFR se retrase demasiado. Shotwell (la presidenta de Spx) dijo que sobre el vuelo a la Luna de la dragon sobre un FH la ultima novedad es que hay mucho mas interes del esperado en esa aventura y muchos interesados en viajar que aparentemente pueden pagarse el pasaje.

    http://spacenews.com/spacex-no-longer-planning-crewed-missions-on-falcon-heavy/

  2. Que gustazo!!! madre mía ver aterrizar las dos etapas al mismo tiempo, que gustazo.
    Enhora buena a SpaceX por su trabajo, gracias por hacernos soñar y cumplir algunos de esos sueños.
    Que gustazo!!!!

    1. Cierto, ver el aterrizaje simultaeo de los dos aceleradores laerales ha sido emocionante y espectacular al tiempo. Y si se ha perdido la etapa central, pues bueno… Eso no empaña el éxito.

  3. Preveo que la próxima entrada del blog debería romper records. Adelanto preguntas: Distinta coloración del humo de los boosters al aterrizar? (amarillo/blanco)

  4. He disfrutado como un niño viendo llegar los dos boosters a la vez, no sabía que llegarían a la vez y no lo esperaba, ha sido un pasote xdd

    No me queda claro si la etapa central ha aterrizado, pero bueno, nadie podrá decir que no ha sido un test satisfactorio… bueno, se me ocurre de uno que quizá sí lo piense… 😉

          1. Gracias por la aclaración Daniel! aunque no entiendo bien si consideramos «volar sin éxito» es también volar?…

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 4 febrero, 2018
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Cohetes • Japón • Lanzamientos