Themis, el lanzador reutilizable europeo

Por Daniel Marín, el 28 febrero, 2019. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • Comercial • ESA ✎ 61

Europa —o mejor dicho, la agencia espacial francesa CNES— ha decidido potenciar su programa de lanzadores espaciales reutilizables con el fin de no quedarse atrás con respecto a las empresas estadounidenses SpaceX y Blue Origin. Nadie quiere quedarse atrás en el tema de la reutilización. El CNES y ArianeGroup han unido fuerzas para acelerar el programa Themis de tal forma que el primer vuelo de este cohete se produzca en 2023 y no en 2025. No obstante, Themis no deja de ser un prototipo de primera etapa que debe allanar el camino a un lanzador comercial europeo reutilizable. El programa Themis gira alrededor del motor Prometheus de metano y oxígeno líquido. Este motor de methalox debe ser diez veces más barato que el motor Vulcain de hidrógeno y oxígeno líquido que actualmente se usa en el Ariane 5 y que también se empleará en el Ariane 6 (Vulcain 2).

Reconstrucción artística de un lanzador europeo reutilizable de methalox (ArianeGroup).

Prometheus, que tendrá un empuje de cerca de cien toneladas y la capacidad para reducir su empuje hasta el 30%, es la respuesta europea a los motores Raptor de SpaceX y el BE-4 de Blue Origin. En principio Prometheus debía haberse probado en el demostrador Callisto, un prototipo a escala de primera etapa reutilizable. Sin embargo, Callisto usará finalmente un motor criogénico y será desarrollado conjuntamente por el CNES francés (que suministrará el tanque de hidrógeno), el DLR alemán (encargado del tren de aterrizaje y las superficies de control) y la agencia espacial japonesa JAXA (encargada del tanque de oxígeno y el motor criogénico). Si todo sale según lo previsto, Callisto realizará su primer vuelo en 2020, aunque 2021 es una fecha más realista. Este vehículo experimental tendrá una longitud de 13 metros, un diámetro de 1,1 metros y una masa al lanzamiento de solo 3,6 toneladas. La integración del vehículo tendrá lugar en Japón, aunque los vuelos de prueba se llevarán a cabo en la Guayana Francesa (el cacharro puede que no vuele muy alto, pero se dará un buen paseo por todo el globo terráqueo).

Demostrador Callisto (CNES).
Partes de Callisto (CNES).
Simulación de la entrada atmosférica de Callisto (CNES).

Callisto (Cooperative Action Leading to Launcher Innovation for Stage Toss-back Operation) —sí todo eso es un acrónimo— será capaz de alcanzar Mach 6 y una altura de 35 kilómetros. Simulará el perfil de ascenso de un cohete normal y luego regresará a la rampa. La trayectoria de regreso será similar a la empleada por el Falcon 9 de SpaceX, aunque por ahora el único cohete reutilizable que ha usado un motor criogénico ha sido el lanzador suborbital New Shepard de Blue Origin. Cuando Japón se sumó al proyecto Callisto se tomó la decisión de no usar el motor Prometheus con el fin de acelerar el programa, de ahí la necesidad que tiene Europa de desarrollar un nuevo lanzador como Themis que pueda servir para poner a prueba este motor.

Trayectorias para recuperar un lanzador. Callisto y Themis usarán la A o toss-back, una de las empleadas por el Falcon 9 (CNES).
Fases del retorno de Callisto (CNES).
Reconstrucción de la trayectoria de Callisto en la Guayana (CNES).
Motor Prometheus comparado con el Vulcain 2 del Ariane 6 y el Merlin del Falcon 9 (CNES).
Aplicaciones de Themis en función del número de motores Prometheus (CNES).
Programa de lanzadores reutilizables europeos (CNES).

En cualquier caso, Themis no será un lanzador orbital operativo, ya que consistirá en una única etapa. Pero deberá servir para desarrollar versiones avanzadas del Ariane 6 o de un lanzador comercial totalmente nuevo dentro del programa Ariane Next, alrededor de 2030. Los detalles de Themis aún no están nada claros. Su diseño debe concretarse este año, pero todavía quedan muchas incógnitas por resolver. De entrada, no se sabe si usará uno o tres motores Prometheus. Si finalmente usa un solo motor, Themis podría servir como la primera etapa de un microlanzador futuro, mientras que si usa tres se podría emplear como un acelerador lateral del futuro Ariane Next. Según el diseño —muy— preliminar actual este lanzador usaría una etapa central con siete motores Prometheus. Lo que es evidente es que Francia no quiere que SpaceX y Blue Origin arrasen con el mercado comercial de satélites y está decidida a obligar al resto de Europa a desarrolle un lanzador reutilizable antes de 2030. Sea como sea, no olvidemos que el Ariane 6 tiene asegurados los lanzamientos gubernamentales europeos y que, independientemente de su éxito comercial, Europa no puede ni debe renunciar nunca a disponer de un acceso al espacio independiente.

Aplicaciones del motor Prometheus en futuros lanzadores (CNES).
Posible diseño del Ariane Next (CNES).



61 Comentarios

  1. No sé mucho de motores, pero el raptor tiene 200 toneladas de empuje, y se proyecta que en el futuro Prometheus tenga 100 toneladas. La presión no sé intepretarla. Supongo que cuanto más presión sobre la tobera y la cámara de combustión, más empuje, si es a eso a lo que se refiere ese valor. Y finalmente el peso del motor que no se indica. Normal si está en desarrollo. Además la reducción de empuje, puede llegar al 20% en vez del 30% de Prometheus. ¿Se va a hacer un motor para dentro de unos años que será peor que Raptor?

    1. “Mejor/peor”, depende de para qué se use.

      Son motores que responden a necesidades distintas. El Raptor debe propulsar una nave marciana.
      El coste de desarrollo también es muy distinto.

  2. Durante la aproximacion de DM-1 a la ISS este sabado los rusos exigieron seguir un protocolo de seguridad que basicamente consiste, segun entendi, en
    1)cerrar todas las escotillas internas para asegurar la estanqueidad de cada seccion en caso de choque de la novata y 2)prepararse los tres tripulantes actuales de la estacion para salir corriendo hacia la Soyuz
    ja ja ja

  3. Otro proyecto que acabará en fracaso, y con las cuentas bancarias llenas de políticos y la empresa Airbus. Cuantos proyectos se han financiado y no han conseguido más que hacer desaparecer miles de millones de dólares. Es la corrupción evolucionada. El robo se hace de forma indirectamente, con programas que malgasta el dinero y los políticos reciben dinero a través de financiación de sus fundaciones lobbis y donaciones de sus campañas electorales.

  4. En esto soy muy burro, pero ..si el mundo ya tiene cohetes diseñados ,probados y reutilizados, por qué se quiere volver a inventar lo inventado? Por qué no se es más audaz y se dedica esa inversión y ese potencial científico en por ejemplo, el ascensor espacial?

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