El cohete reutilizable Ariane Next, el Falcon 9 europeo

Por Daniel Marín, el 24 septiembre, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • Comercial • ESA ✎ 161

El año que viene debutará el Ariane 6, el nuevo lanzador que debe garantizar la independencia de Europa a la hora de acceder al espacio. Pero será una inauguración amarga. Cada vez son más las voces críticas con este lanzador, incapaz de competir en el mercado internacional con el Falcon 9 de SpaceX o el futuro New Glenn de Blue Origin. Es cierto que el Ariane 6 pretende ser, por encima de todo, un recurso estratégico que evitará que Europa dependa de otros actores internacionales para poner cargas en órbita. Pero, al mismo tiempo, no se puede olvidar que el Ariane 5 ha sido uno de los lanzadores comerciales con mayor cuota de mercado durante estas últimas dos décadas. Mientras todas las agencias y empresas espaciales creen que el futuro de los lanzadores espaciales pasa por la reutilización de elementos en mayor o menor medida, el Ariane 6 es un reducto de tradicionalismo en la convulsa industria espacial. Por este motivo, Europa está desarrollando las tecnologías que le permitan construir un lanzador reutilizable llegado el caso (es decir, si los políticos dan luz verde).

Último diseño del lanzador europeo reutilizable Ariane Next con 7 motores Prometheus en la primera etapa (CNES).

Esta estrategia tiene como base el motor de metano y oxígeno líquido Prometheus, que será hasta diez veces más barato que el Vulcain y se usará en el demostrador tecnológico Themis. Themis ha ido evolucionando poco a poco desde un simple banco de pruebas del motor Prometheus hasta convertirse en un cohete suborbital que servirá para probar el funcionamiento de Prometheus y las técnicas de descenso y aterrizaje vertical. No olvidemos que la Agencia Espacial Europea (ESA), el CNES francés y el DLR alemán siguen adelante con otro demostrador de aterrizaje vertical, Callisto, que, aunque en un principio se trataba de un proyecto emparentado con Prometheus, hace tiempo que se ha transformado en un proyecto paralelo. Callisto se construirá en colaboración con Japón y usará hidrógeno y oxígeno líquidos, así que las similitudes con Themis se limitan al aterrizaje vertical. No obstante, Themis reciclará las tecnologías asociadas al descenso y aterrizaje desarrolladas para Callisto, pero será un prototipo bastante más grande, de 30 metros de largo y 3,5 metros de diámetro, que usará tres motores Prometheus de mil kilonewton de empuje. Themis despegará con 130 toneladas de propelentes a bordo desde la Guayana Francesa.

Motor europeo de methalox Prometheus (ArianeGroup).
Evolución de los lanzadores europeos (CNES).
El demostrador Callisto de hidrógeno y oxígeno líquido a cargo de Francia, Alemania y Japón (CNES).

Themis se había planteado hace unos años como un objetivo a medio o largo plazo, pero el CNES está tirando del carro del resto de socios europeos para acelerar los tiempos de tal forma que pueda realizar su primer vuelo en 2022. Además de probar el motor Prometheus y ensayar el aterrizaje vertical, Themis debe poner a prueba nuevas técnicas de fabricación y lanzamiento que permitan reducir los costes de un futuro lanzador europeo reutilizable a la mitad del Ariane 6, un vector que, a su vez, tiene unos costes que son el 50 % del Ariane 5. Este futuro lanzador recibe por ahora el nombre de Ariane Next, aunque si es aprobado por los ministros de la ESA bien podría llamarse Ariane 7. Hasta hace más bien poco, Ariane Next debía hacer uso del motor Prometheus, pero no estaba muy claro hasta qué punto sería reutilizable. Sin embargo, la tendencia de estos últimos meses es que Ariane Next será un cohete con una primera etapa totalmente reutilizable. Aunque este diseño nos puede recordar, lógicamente, al Falcon 9 de SpaceX, el uso de metano hace que se parezca más al New Glenn de Blue Origin, aunque será más pequeño. Además, en los últimos diseños del CNES hemos podido ver que empleará siete motores Prometheus de 1200 kilonewton de empuje en la primera etapa, el mismo número de motores que el New Glenn (también se había barajado un diseño con nueve motores). En la segunda etapa llevaría un solo motor Prometheus adaptado al vacío, como el Falcon 9, haciendo del Ariane Next un cohete que usará un único tipo de combustible, algo que Europa había evitado hasta ahora.

Demostrador Themis con 3 Prometheus (CNES).
Diseño de Themis (CNES).
Calendario de pruebas de Themis (CNES).

Aunque su diseño final está lejos de haber sido concretado, Ariane Next tendría una longitud de 70 metros y una masa al lanzamiento de unas 790 toneladas. En su versión reutilizable podrá colocar 4,5 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO), mientras que en el modo desechable será capaz de situar casi 7 toneladas en GTO (el Ariane 62 puede lanzar 4,5 toneladas en GTO y el Ariane 64, 10,5 toneladas). Para 2040 Europa sueña con un lanzador de una sola etapa totalmente reutilizable que, por el momento, se conoce como Ariane Ultimate y que llevaría la tecnología del Ariane Next a otra dimensión. Originalmente, estaba previsto que Ariane Next debutase alrededor de 2030, pero muchos creen que para entonces ya sea demasiado tarde, así que las presiones para adelantar su introducción son cada vez mayores. Incluso si SpaceX no logra revolucionar el panorama de lanzamientos con su Starship, muchas otras empresas y agencias están estudiando introducir lanzadores parcialmente reutilizables en los próximos años. ¿Habrá algún hueco en el mercado para el Ariane Next cuando vuele al fin?

Ariane Next y los proyectos relacionados (CNES).
Ariane Ultimate, un lanzador pesado y barato totalmente reutilizable para 2040 (CNES).
Concepto de lanzador reutilizable Ariane Ultimate (CNES).
Ariane Ultimate  (CNES).

Referencias:

  • https://ariane6.cnes.fr/fr/lanceurs-ariane-next-regarde-vers-la-prochaine-decennie


161 Comentarios

  1. Desde luego que cuanto más se pueda reutilizar algo ya fabricado mucho mejor, y si todas las agencias pueden disponer de un cohete reutilizable avanzaremos más rápido.

    Genial el post como siempre Daniel!

    PD: ¿Alguien está viendo AWAY (Netflix)? Daniel, podrías hacer un post según tu análisis de experto.

    1. En los comentarios ya hemos tratado esa serie y la opinión mayoritaria es que no es mas que un melodrama lacrimógeno que ambienta parte de su narración en el espacio espacial con no demasiada buena fortuna ni respeto por la ciencia conocida, además de ser un fusilamiento anglosajón de la película francesa “Proxima”.

  2. Bueno, más vale tarde que nunca. Por fin ha llegado el momento de admitir (calladamente) de forma pública lo que ya saben ellos hace dos o tres años. Todo el que no copie descaradamente a SpaceX esta condenado. Dentro de 10 años igual tienen una copia del F9 con metano, que ya sería un avance. 10 años después el Ariane Next Heavy. Y 20 años después el Ariane Nextship, de acero inoxidable.

    1. ¡¡P-pero qué insinuas!!
      ¿¡E-estás diciendo que ese charlatán, ese vendedor de humo, ese fraude engañabobos deshonesto TENÍA RAZÓN¡?

      ¿Estás diciendo que ahora, los ingenieros espaciales «de verdad» están aplicando las ideas de «ese chico»?

      [Síncope] [Patatús] [Tics nerviosos] [Ataque de histeria]

      ¡No! Esto No Puede Estar Pasando™. Es absurdo, es imposible. No es real.
      Tiene que ser una «verdad alternativa», como solía decir la portavoz de Trump. ¡Fake News!, ¡Fake News!

      Está científicamente demostrado (por el Dr. Sowers, ex-científico jefe de ULA y por otros feroces competidores de SpX) que la reutilización no es rentable.
      Sabiendo eso, a nadie en sus cabales se le ocurriría proponer un cohete reutilizable.

      ¡Quedas expulsado del mundo racional!

      🙈🙉🙊

    2. Bueno, si yo administrara dinerillos que no son mios, no me andaría con vueltas y para ponerme a tiro y no seguir varios años desfazado con la nueva ola, ya comenzaría a intentar copiar la Starship y el SH….
      🤣🤣🤣🤣🤣

    1. Pues si que me ha gustado. Y también me ha hecho mucha gracia.

      Oficina, 9 de la mañana, reunión con el jefe:
      – A ver, vais a redactar un informe.
      – ¿De que, jefe?
      – Se llamará ‘Una visión sobre un cohete europeo reutilizable y eficiente en costes.’
      – ¿Y que cohete es ese?
      – Se llamará Ariane NEXT. Se me ha ocurrido esta mañana al afeitarme. He pensado, Ariane 6, ¿que será lo SIGUIENTE? Y zasca. Pero lo ponemos en inglés que queda más chulo e internacional.
      – Vale… ¿y que ponemos en el informe?
      – Ahí esta lo bueno. Teneis que hacer un documento explicando como vamos a fusilar un Falcon 9 sin que parezca que lo hacemos, como si se os hubiera ocurrido todo pensando muchas horas sentados en el retrete. Eso si, no le pongais 9 motores, mejor 7, que es mi numero de la suerte. Y metano, que esta de moda. Así no se notará ná de ná. Que no mida lo mismo, fingid que valorais alternativas a las grid fins aunque las vayamos a usar igualmente, hacer como que igual le ponemos patas o igual no, aunque las vamos a calcar, haceros los tontos con las barcazas pero insinuarlo… Ya sabeis, curraroslo un poco. Nada de mencionar a SpaceX.
      – ¿Y para cuando?
      – Mañana ¿os dará tiempo?
      – Por supuesto jefe.

      Se va el jefe.

      – A ver, ¿quien abre la pagina del Falcon 9 de la wikipedia? Empecemos.

      XD

  3. OT : no se lanza hoy el new sherpar ?? Para cuándo un vuelo tripulado no se supone que ese lanzador sup órbital deveria de despegar con turistas espaciales este año me parece que lo BO es más humo que otra cosa que su fundador se dedique mejor a otro cosa como el comercio electrónico y espiar gente con su parlante inteligente y dejé esto a los que saben 🙄

        1. A la ida en Yak destripado, al regreso en Yeti. ¿O era Jedi? Bueno, una D2, pero peludo y grandote era, eso Han dicho por el skywookiee-talkie, aunque la señal era tan mala que apenas se Leía nada.

  4. Más allá de las andanzas de Ariane Space… Esto es una gran señal para la industria aeroespacial. Es el reconocimiento oficial de que el modelo funciona y será adoptado por todos antes o después.

    La industria ha cambiado para siempre. Los grandes vectores de uso suficientemente frecuente serán diseñados reutilizables antes o después.

    Los precios están cambiando sin retorno.

    Además, parece que la adopción del metano será mayor que en el pasado, lo que nos ofrece un cierto margen de estabilización de precios en caso de problemas con el petróleo. Hay más fuentes de gas natural, de más procedencias diferentes, e incluso es más sencillo de sintetizar llegado el caso de necesitar eso.

    Una vez que las agencias principales estén usando el modelo, no importará si algún problema se lleva a SpaceX por delante. El modelo ha venido para quedarse.

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