¿Una Starship en órbita este verano?

Por Daniel Marín, el 18 marzo, 2021. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • Comercial • SpaceX • Starship ✎ 331

El programa Starship se ha convertido en el equivalente de la liga de fútbol de primera división para espaciotrastornados y no hay día que las redes no discutan hasta el infinito y más allá la última foto o vídeo de las instalaciones de SpaceX en Boca Chica. La situación es bastante paradójica, porque a pesar de que hay literalmente miles de podcasts, páginas web, canales de Youtube y cuentas de redes sociales destinadas a seguir los movimientos de cada tornillo en Boca Chica, la información oficial y de primera mano sobre los planes de SpaceX es un bien muy, pero que muy escaso y, en la mayoría de ocasiones, se limita a los tuits del propio Elon Musk. Tras el salto relativamente exitoso de la SN10 —ahora sabemos que el aterrizaje fue más duro de lo que parecía en un primer momento y que el sistema de propulsión tuvo otra vez problemas—, el ritmo de pruebas de los prototipos Starship sigue su ritmo frenético, aunque no es todo lo rápido que Musk quisiera. El 15 de marzo la SN11 intentó un encendido estático en la rampa, pero la prueba fue abortada inmediatamente poco después de comenzar. Una vez más, el sistema de propulsión —los motores y la presurización de los tanques principales y «los tanques frontales»— se perfila como un elemento problemático a pesar del avanzado estado de diseño de los Raptor.

Recreación del lanzamiento del conjunto Starship/Super Heavy desde Boca Chica (Dear Moon).

Pero ya sabemos que Elon Musk tiene la costumbre de anunciar planes todavía más ambiciosos justo cuando parecía que era imposible ir más allá. Seguir los progresos de SpaceX es estar inmerso en un continuo tour de force de reajuste de plazos. ¿Lo último? La intención de alcanzar la órbita con el sistema Starship el próximo 1 de julio con el prototipo Starship SN20 y el Super Heavy BN3. Estos planes no han sido anunciados de forma oficial, pero aparecen recogidos en este artículo de nasaspaceflight.com, que ha tenido acceso a documentos internos de la empresa. Sabíamos que Musk pretendía llegar a la órbita baja con la Starship a lo largo de 2021, pero una prueba orbital en verano se antoja demasiado optimista, incluso para Musk. Las pruebas de la Starship en Boca Chica no han terminado su primera fase —esto es, comprobar el buen funcionamiento del sistema de propulsión y la delicada maniobra de aterrizaje vertical—, pero Musk ya está pensando en la fase dos, que es alcanzar la órbita, aunque sea de forma testimonial. O quizás deberíamos llamarla fase tres, porque primero hay que demostrar el buen funcionamiento de la primera etapa, el enorme Super Heavy.

Despegue de la SN10 (SpaceX).

SpaceX confía en que podrá realizar un aterrizaje correcto —vamos, que el prototipo siga de una pieza horas después de la prueba— con la SN11. Para ello se encenderán inicialmente tres motores en la fase final de aterrizaje, como en la SN10, para luego apagar uno y aterrizar con dos motores encendidos, como en los saltos de las SN8 y SN9, en vez de el único Raptor que se usó en la SN10 y que se demostró claramente insuficiente para frenar la velocidad final. Pero esto no significa que las pruebas con la segunda etapa Starship vayan a finalizar con la SN11. Queda por demostrar que el sistema de presurización autógena d e los tanques de propelentes funciona, ya que por el momento SpaceX se ha visto obligada a emplear un improvisado sistema de presurización a base de botellas (COPVs) de helio, que no deja de ser un apaño temporal. Tras la SN11, SpaceX planea probar las SN15, SN16 y SN17. En su momento se decidió desechar las SN12, SN13 y SN14, a medio construir, para pasar directamente a la SN15 y sus sucesoras, que incorporan varias mejoras con respecto al diseño, especialmente en la parte inferior donde se colocan los motores. Y, hablando de motores, también está pendiente comprobar el funcionamiento de la Starship con seis motores. Recordemos que la Starship orbital llevará tres motores Raptor optimizados a nivel del mar, como ahora, más otros tres motores Raptor de vacío.

Estado de los prototipos Starship y Super Heavy (Brendan Lewis / https://twitter.com/_brendan_lewis).

Además del sistema de propulsión, todavía hay que verificar el comportamiento del vehículo a altas velocidades y, por supuesto, el escudo térmico. En cada prototipo Starship hemos visto un área cada vez mayor cubierta por losetas térmicas. Estas losetas, fijadas al fuselaje de acero mediante cola y soportes mecánicos, se parecen cada vez más a las de un sistema de protección térmica (TPS) convencional. El hecho de que la mayoría de losetas sean idénticas simplificará mucho el procedimiento de inspección y reparación tras cada vuelo, pero queda por demostrar que el escudo térmico funciona y no requiere de trabajos de mantenimiento considerables tras cada vuelo. No olvidemos que la mayoría de las losetas del shuttle estaban diseñadas para ocupar un único lugar sobre el fuselaje, algo que complicaba sobremanera las tareas de reparación del escudo térmico, y el desprendimiento de losetas era algo relativamente habitual. A cambio, debido a su diseño, la Starship no debería sufrir impactos de objetos en el escudo térmico como los que causaron la pérdida del Columbia en 2003 o los que casi se saldan con la pérdida del Atlantis en la misión STS-27. Si la prueba de la SN11 es un éxito, SpaceX no ha anunciado qué harán los siguientes prototipos, pero es de esperar que veamos saltos más altos y más rápidos en los que se vayan probando todas estas mejoras. SpaceX pretende usar la SN20 en el salto orbital, pero eso no implica que necesariamente vayamos a ser testigos de pruebas de todos los prototipos que van de la SN15 a la SN19. Es posible que las SN18 y SN19 —o solo la SN19— se abandonen, como se hizo con las SN12, 13 y 14, con el objetivo de incorporar la siguiente tanda de mejoras directamente en la SN20.

Diseño actual de la Starship operativa. En este caso, para llevar a Maezawa y a ocho personas alrededor de la Luna (Dear Moon).

Pero la Starship por sí sola no sirve de nada porque no deja de ser la segunda etapa de un sistema orbital. Por eso ahora el foco en Boca Chica se está trasladando a los prototipos del Super Heavy. El primero de ellos, el BN1, está casi listo. Ya sabemos que no realizará ningún salto y que se usará para pruebas estructurales y de presurización, aunque sí efectuará encendidos estáticos. El BN2 se empleará para los saltos de prueba del Super Heavy con dos o cuatro Raptor y será el encargado de certificar la etapa para las misiones orbitales. Es de esperar que el BN2 no use el enigmático sistema de captura que tendrán las dos torres de servicio de ambas rampas orbitales. Precisamente, en las últimas semanas el ritmo de trabajo en la rampa orbital ya construida se ha acelerado de cara a la construcción de esta torre de servicio, que también servirá para colocar la Starship encima del Super Heavy mediante una grúa específica. El sistema de captura en vuelo se ha introducido para poder prescindir del tren de aterrizaje del Super Heavy, lo que conlleva un importante ahorro en la masa del sistema. El Super Heavy no realizará la arriesgada maniobra de aterrizaje de la Starship ni llevará escudo térmico, por lo que Musk confía en que el ritmo de las pruebas con esta etapa será mucho más rápido que con los prototipos Starship. En cualquier caso, la combinación orbital SN20/BN3 no tiene que estar completa para alcanzar la órbita. Es decir, seguramente el BN3 no incorporará los 28 motores Raptor de la versión definitiva —el número final no se conoce, pero estará alrededor de la veintena— y la SN20 no tendrá necesariamente que llevar los tres Raptor de vacío. Con el Super Heavy en juego, la clave ahora es el número de motores Raptor disponibles. Si SpaceX logra reducir el tiempo de fabricación y certificación de cada motor, es de suponer que habrá Raptor de sobra. Si no es así, o las pruebas se atragantan, la fabricación de Raptor podría ser un cuello de botella para el programa.

La SN10 en la rampa. Se aprecian las losetas térmicas hexagonales en el fuselaje (Elon Musk/SpaceX).

Mientras tanto, en el frente relativo a las primeras misiones del sistema Starship también ha habido novedades. La misión Dear Moon, contratada por el excéntrico millonario japonés Yusaku Maezawa, sigue su curso y, lo más sorprendente, continúa estando prevista para 2023, igual que hace dos años. Maezawa planea llevar a cabo un vuelo alrededor de la Luna siguiendo una trayectoria de retorno libre. Inicialmente, el empresario nipón buscaba seis u ocho artistas que le acompañasen en su odisea espacial. Pero después de un pequeño escándalo debido a que la iniciativa para elegir compañeros de viaje estaba derivando peligrosamente hacia un concurso de búsqueda de parejas, Maezawa ha reinventado Dear Moon y ahora lo ha abierto a prácticamente cualquier persona del planeta que quiera ir. Si estás interesado, ya sabes, hay ocho plazas disponibles. Con respecto a otras misiones, recientemente SpaceX parece que ofertó el sistema Starship a la NASA para lanzar seis cubesats (!) del programa TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation Structure and Storm Intensity with a Constellation of Smallsats) para ser lanzados en 2022. No sabemos si se trataba de una ‘broma’ de SpaceX, pero al final la NASA otorgó el contrato de lanzamiento de estos pequeños satélites, por un valor de unos ocho millones de dólares, a la empresa Astra. El hecho de que la NASA haya decidido que Astra, que comercializa un microlanzador que ha fallado en sus cinco misiones realizadas hasta la fecha, es una opción mejor que Starship dice mucho de la confianza de la agencia espacial en el nuevo sistema de lanzamiento de SpaceX. De todas formas, dentro de poco se anunciará la decisión de la NASA con respecto al módulo lunar del programa Artemisa y a lo mejor hay sorpresas para SpaceX.

La Starship alrededor de la Luna con el último diseño del vehículo (Dear Moon).

En lo que prácticamente todo el mundo está de acuerdo es que la fecha de 1 de julio para el lanzamiento orbital del conjunto SN20/BN3 es casi imposible. Pero lo relevante del caso es que Musk, lejos de achantarse y proponer una fecha más realista en 2022, sigue viento en popa a toda vela hacia la meta final. Aunque haya retrasos, no cabe duda de que está muy seguro de lograrlo.

Despegue de la SN9 (SpaceX).

Referencias:



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