Este año está previsto que debute el H3, el nuevo lanzador orbital japonés. Este cohete vendrá en tres versiones que serán capaces de colocar entre 2,1 y 6,5 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). El H3 emplea hidrógeno y oxígeno líquidos en sus dos etapas, además de entre cero y cuatro cohetes de combustible sólido SRB-A3, o lo que es lo mismo, una configuración derivada de los lanzadores H-2A y H-2B. El H3, que bien podríamos llamar el «Delta IV nipón», es la cumbre del desarrollo de la tecnología de hydrolox en el país del sol naciente. Hasta hace una década, la propulsión a base de hidrógeno se consideraba lo máximo a lo que podía aspirar un país en materia espacial teniendo en cuenta que se trata del combustible líquido más eficiente y el que requiere una tecnología más avanzada por culpa de sus peculiaridades (almacenamiento a muy bajas temperaturas, propenso a fugas, etc.). Pero los tiempos han cambiado. SpaceX ha impuesto su paradigma de lo que debe ser un sistema de lanzamiento orbital y ahora a lo que aspiran las potencias espaciales es a la reutilización. Y, claro, para alcanzar este objetivo el hidrógeno cede su puesto de mejor combustible al metano.
Este cambio de prioridades ha pillado a varias potencias espaciales con el pie cambiado, entre ellas Europa y Japón, que ven cómo sus futuros lanzadores Ariane 6 y H3, maravillas tecnológicas de hydrolox, están muy lejos del nuevo ideal de belleza coheteril. Europa ha reaccionado y está desarrollando el motor de metano Prometheus y el demostrador Themis con el objetivo de disponer de un posible Ariane Next reutilizable de methalox antes del fin de esta década. Bien, ¿pero qué hay de Japón? Pues parece que su intención es seguir más o menos los pasos de Europa. En un reciente documento hemos podido ver algunos de los planes que está estudiando la JAXA y son muy parecidos. Para 2030 la agencia espacial japonesa quiere disponer de un sistema de lanzamiento dotado de una primera etapa reutilizable que permita abaratar los costes de acceso al espacio.
Este lanzador reutilizable sería una versión del H3 con tren de aterrizaje, por lo que sus dimensiones serían muy parecidas (63 metros de longitud y 5,2 metros de diámetro). Sería capaz de colocar 20 toneladas en LEO en la versión desechable y 15 toneladas en la reutilizable. No obstante, la JAXA sabe que, como decíamos, el methalox es lo ideal cuando hablamos de reutilización y, por tanto, no descarta que este lanzador use metano. En este caso, las prestaciones serían las mismas, pero la longitud del lanzador sería de 61 metros (el metano ocupa menos volumen que el hidrógeno). Obviamente, para poder disponer de este cohete Japón debería desarrollar primero un motor de metano equivalente al potente y avanzado LE-9 de hidrógeno que usa el H3. Tomando este lanzador reutilizable como base, JAXA quiere desarrollar un lanzador pesado con tres bloques en la primera etapa que sería capaz de colocar 26 toneladas en la variante reutilizable y 54 toneladas en la desechable. Las primeras etapas de este «Falcon Heavy japonés» se podrían reutilizar entre ocho y diez veces. Los bloques laterales volverían a tierra firme, mientras que el bloque central aterrizaría en un barco situado en el océano Pacífico. El objetivo es que entre cada lanzamiento pasasen entre veinte y cuarenta días. El Falcon Heavy nipón se emplearía para misiones a la ISS o a la estación lunar Gateway, entre otros objetivos.
En ese mismo documento JAXA estudia introducir alrededor de 2035 un sistema de lanzamiento aéreo y, para 2040, un sistema de dos etapas totalmente reutilizable basado en los lanzadores anteriormente descritos que estarían dotados de una segunda etapa con un diseño que recuerda vagamente al de la Starship, aunque en miniatura. Este sistema podría emplearse para misiones tanto tripuladas como no tripuladas. El problema de este plan es que, por el momento, Japón carece de un programa similar al europeo Themis/Prometheus. Si quiere hacer realidad estos lanzadores en un futuro próximo debe ponerse las pilas. De entrada, JAXA mantiene el programa de Callisto, un demostrador desarrollado en colaboración con Alemania y Francia propulsado por hidrógeno destinado a probar las tecnologías asociadas con el aterrizaje vertical. ¿Veremos en 2030 cohetes japoneses reutilizables?
Referencias:
- https://www.mext.go.jp/kaigisiryo/content/20210303-mxt_uchukai01-000013139_3.pdf
将来の日本の再利用可能なロケットへの成功
Teniendo en cuenta las pocas misiones que hace la JAXA tienen tiempo para desarrollar este sistema con calma…aunque desde luego es un paso en la dirección correcta….
Coincido
Desarrollar toda la infraestructura (motores, cohetes, barcazas, etc.) necesaria para disponer de lanzadores reutilizables conlleva un costo que se debe confrontar con la cantidad de veces que se utilice.
Lo de la posterior venta de servicios se debe evaluar con un lápiz bien afilando.
Si el objetivo es disponer de un sistema autónomo para la nación de modo de no depender de otros países y
el volumen de lanzamientos no es alto, probablemente un sistema más simple donde no se reutiliza sea
La decisión correcta.
Lo que hagan los demás depende de los objetivos ellos que no tienen que ser precisamente los nuestros.
Ya, pero estratégicamente, no pueden hacer lo que les venga en gana. Esos objetivos que se marca Japón, vienen dados por un status quo en el panorama espacial que ha cambiado, el numero de lanzamientos anuales está creciendo y diversificándose. Si Japón pretende seguir siendo una potencia espacial de primer órden, que lo pretende porque le beneficia, tendrá que subirse al carro. Cuando en su momento se dicidieron por la tecnología de los motores de hydrolox, también podrían haberse decidido por combustibles hipergólicos y no lo hicieron…
Podría evolucionar la segunda etapa del New Glenn así y ser recuperable…yo apuesto que si…y el tiempo lo dirá…
https://danielmarin.naukas.com/files/2021/03/Captura-de-pantalla-32.png
osea, ahora resulta que el modelo starship si es buena idea
Una segunda etapa reutilizable siempre ha estado en los planes de Blue…
Para ser más precisos, está podría ser la mejor idea para esa segunda etapa…
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=49007.0;attach=2014807;image
El futuro en la Tierra está en los aterrizajes horizontales…
ya tuvimos 30 años de aterrizajes horizontales y no termino bien.
En realidad, sí. Todos los aterrizajes horizontales salieron bien.
El problema fueron los despegues verticales evitando trozos desprendidos del cohete portador. Si vas en la punta o en una cofia no tienes ese problema.
Incluso sin accidentes, ni era facil ni barato reusarlo. Es más, era horrosamente caro. Aunque no niego que se podría mejorar mucho este aspecto y podría llegar a salir bien.
Por ejemplo, pasar de que sea tripulado a no tripulado, … seguro que ahorraría infinidad de costes.
Pues para mi el horizontal me da mas seguridad y maniobrabilidad, ademas es cierto que la nave colocada en la punta del lanzador resuelve muchos de los problemas que tuvieron con este sistema.
Aunque si logran hacer del vertical algo fiable y muy seguro, también tiene muchas cosas interesantes, por ejemplo te evitas una pista de aterrizaje y lo puedes clavar en casi cualquier lugar.
PD, en Marte no hay pistas 😉
¿Qué aterrizaje de un vuelo espacial no terminó bien?
David U.:
«Incluso sin accidentes, ni era facil ni barato reusarlo. Es más, era horrosamente caro»
No generalizar. Solo fabricado por la Old Space y en esa epoca era caro.
Fercho Solarte:
«¿Qué aterrizaje de un vuelo espacial no terminó bien?»
El del Columbia, en 2003, se desintegro cuando reingresaban. El otro accidente fue el del Challenger en el despegue (1986)
135 lanzamientos, 1 lanzamiento fallido, 1 retorno fallido.
Julio, ¿te has molestado en leer mi comentario entero?
… Aunque no niego que se podría mejorar mucho este aspecto y podría llegar a salir bien.
“””JulioSpx dice:
25 marzo, 2021 a las 7:32 pm
David U.:
«Incluso sin accidentes, ni era facil ni barato reusarlo. Es más, era horrosamente caro»
No generalizar. Solo fabricado por la Old Space y en esa epoca era caro.””
Volver a poner a punto el Transbordador Espacial, suponía entre 3 y 5 meses, y unas 750.000 horas de trabajo/, para un coste de unos 450 millones de $. Y el coste de cada lanzamiento sumando todo (tanque, aceleradles laterales, integración, movimiento a rampa, etc), rondaba entre 850-950 millones y aplicando los gastos de desarrollo y de todo el programa pues cada lanzamiento salió en realidad a 1.200/1.300 millones cada uno. Y hubo 2 accidentes fatales con la pérdida de 2 naves, y con 14 fallecidos.
Si se desechó la idea, y no se financió el desarrollo de un Transbordador 2.0, fue por algo.
Y es que las alas de una nave de aterrizaje horizontal, como el transbordador, son peso muerto e inútil, durante más del 90% del tiempo de la misión y un punto expuesto, sujeto a impactos (ya sea durante el lanzamiento o en órbita), y problemas que den lugar a fallos fatales.
Y es que además cada Kg al lanzamiento, supone una penalización de entre 3-4Kgs de capacidad de carga a órbita.
El modelo del transbordador no funciona, y menos aún si se busca un tamaño que permita poner una cantidad de carga en órbita mínimamente decente, es decir que sea al menos comparable a la del Transbordador (al menos unas 27 toneladas a LEO, lo que en realidad es “poco” para los pesos y tamaños que se está buscando levantar hasta ahí arriba actualmente, y menos aún si sumamos los costes/precio a la ecuación).
Los MiniTransbordadores a lo DreamChaser de SierraNevada, pueden tener su sentido o mercado, pero en cuanto el tamaño/capacidad de carga escala, la idea hace aguas.
Y en cualquier caso para el vuelo tripulado en mi opinión, la opción más segura/barata (por tamaño, geometría, experiencia, y sencillez de montar un sistema de escape), es y seguirá siendo durante muchos años las cápsulas.
Para vuelo de carga pues algo como StarShip, que ofrece una relación de peso del vehículo al despegue con respecto a capacidad de carga a órbita, mucho mucho mejor que cualquier diseño de aterrizaje horizontal, a menos que ideas como la del avión espacial tipo Skylon y sus fabulosos motores SABRE cuajen, algo que por ahora dudo bastante.
Salu2
A los acertados comentarios sobre los inconvenientes de volver a los aterrizajes horizontales hay que añadir la pesadilla logística que supone revisar y sustituir miles de losetas cerámicas, cada una con su forma particular, después de cada vuelo.
Para los movidos tiempos que se vienen en la astronautica, las capsulas, ciertamente muy seguras, se quedaran cortas.
El peso muerto de las alas podria arreglarse con nuevos materiales o haciendo un cuerpo sustentador, una version mejorada del VentureStar.
Seguramente una nave capaz de aterrizar como un avion seria mas popular entre los turistas espaciales y de trayectorias suborbitales.
Para Herebus
Y por cierto, habiendo descubierto la apatia y los objetivos exclusivamente monetarios de los directores de las compañias de Old Space, sin ningun interes en nuevos desarrollos, pues ya no estoy tan seguro de que «por algo» no se habra hecho tal o cual cosa.
El uso de nuevos materiales para las alas ayudaría, pero seguirían siendo peso muerto el 90% del tiempo de la misión, y repito la penalización de 3-4Kgs menos de carga a órbita, por cada Kg extra al despegue.
En cuanto a los cuerpos sustentadores, pues cierto que limitan el uso de alas, y permiten ganar espacio, pero dadas las formas y geometría de los cuerpos sustentadores, pues hablamos ganar un espacio limitado y “poco útil”, y que demanda soluciones o más bien compromisos importantes en el diseño de los tanques de propelente y propulsante. El X-33 / VentureStar, se fue al traste precisamente por eso, porque el diseño de los tanques internos de fibra de carbono fue un infierno, y de saltar a la opción de aleaciones de aluminio, el peso daba al traste con todo, por una capacidad de carga ya muy exigua al principio, y tremendamente reducida al final.
Repito, un sistema de naves de aterrizaje en horizontal, (tipo/modo transbordador), hace aguas en cuanto se busca poner una buena o gran capacidad de carga en órbita, y el tamaño sube, y es que hay ides que no escalan bien, y cuanto antes se asuma, pues mejor. Y es que repito que para lanzar poca carga, pues vale.
De hecho el único vehículo actualmente en servicio que va a órbita y aterriza en horizontal, es el X-37B, en servicio en las Fuerzas Armadas de EEUU, y que es una nave pequeña y no tripulada.
La otra opción que despegará probablemente en 2023, es la DreamChaser de SierraNevada que también es pequeña, y llevará por ahora carga a la ISS (unas 5 Toneladas a órbita de los cuales sólo unos 500Kgs presurizados, el resto en un módulo desechable acoplado a la trasera).
Y la DreamChaser como vehículo tripulado, incluso para turismo espacial pues puede valer. Pero repito que ese sistema/idea hace aguas en cuanto nos ponemos serios en lo de poner una nave con gran capacidad de carga a órbita y hacerla volver.
Además en vuelo tripulado los transbordadores siguen teniendo ahí presente el problema de la falta de sistema de escape. Y yo lo siento pero hoy por hoy, veo muy arriesgado cualquier vehículo orbital tripulado que carezca de sistema de escape.
De ahí que vea posibilidades a la StarShip tipo Cargo, y StarShip tipo Tanker, y hasta a la StarShip Lunar, pero a la StarShip Tripulada, que despega y aterriza en la Tierra, con gente a bordo, pues … , lo veo no ya difícil (porque toda la maniobra de descenso, vuelta a la vertical y aterrizaje de una StarShip es ya una locura de difícil y de muy muy alto riesgo) sino casi que imposible, porque dudo horrores que llegue a pasar los requerimientos de seguridad, dada la falta de sistema de escape para el lanzamiento, y para ese tramo final del aterrizaje, (si resulta que fallan los motores).
De ahí que siga apostando por las cápsulas por seguridad, sencillez, y precio.
Y es que se puede seguir tirando de cápsulas para subir y bajar gentes hacia/desde la órbita terrestre . La StarShip Cargo y Tanker, pues ya cambian por completo el panorama espacial si funcionan, sin necesidad de una versión tripulada para subir y bajar gente hacia/desde órbita terrestre, y sin jugarse la vida de la gente, a menos que haya un rediseño a fondo con algún sistema de escape (algo que no creo que ocurra).
Salu2
Estoy en parte de acuerdo contigo, Herebus (cápsulas). Pero creo que hay que darle tiempo a las naves aladas, tanto tripuladas como no tripuladas. Ahora están todos con estudios y pruebas (te olvidaste de la Space Rider de la ESA, por ejemplo)
El Demostrador Space Rider de la ESA, no aterrizará en una pista de aterrizaje, haciendo un planeo propio y controlado como hacía el Transbordador Espacial, o hace el X-37B, o hará el DreamChaser, sino que una vez hecha la reentrada el aterrizaje lo hará usando un paracaídas/ parapente, por eso no lo he incluido.
Y hay otros vehículos demostradores por ejemplo por parte de China, que serían al parecer su calco/versión del X-37B, que tampoco he incluido, por saberse entre poco y nada. Y algo similar pasa con un proyecto de la ISRO (India).
Lo más grande en cuanto a vehículo orbital con aterrizaje horizontal a lo Transbordador previsto para los próximos 3/6 años es DreamChaser.
Que sepamos no hay nada más grande ni tan si quiera propuesto, (más allá del Skylon, o de un PowerPoint puro y duro nivel Hollywood/ Bollywood).
Y soy al primero al que le encantaba el Transbordador, y le parecía una pasada lo de aterrizar en una pista de aterrizaje como un avión, con una nave tripulada que ha estado en órbita; y al primero al que le parecía un gran avance sobre las cápsulas.
Pero cualquiera que haga números ve, que: o aterrizaje a lo transbordador, o poner carga en órbita en serio (40/50/60 toneladas o más).
Pero ambas cosas a la vez, va a ser que no, porque la primera etapa+aceleradores, sería básicamente absurda en cuanto a tamaño, potencia, y coste, por no hablar de todo eso en cuanto a esa nave/transbordador.
La idea repito no escala bien.
Salu2
Herebus, ves una nueva Crew Dragon XXL para sacar los astronautas dentro de una Starship cargo y conectar con una Mars Starship ya llena gracias a los tankers? Cuántos astronautas podrías enviar a LEO en una cápsula con unos 8 metros de diámetro, capaz de ser lanzada con una Starship?.
@ Carlos J. dice:
27 marzo, 2021 a las 9:46 pm
No veo a SpaceX desarrollando una nueva cápsula tripulada.
Van a por todas con StarShip. Para bien o para mal.
Si se la pegan en ese sentido, pues quizá lo reconsideren pero lo dudo.
Lo que sí veo más opciones a corto plazo es de una Dragon 2 algo revisada, para que la electrónica y demás aguante más allá de órbita baja, (y es que la Dragon 2 puede llevar hasta 7 personas), subiendo y bajando a la gente desde órbita terrestre, para acoplarse a la StarShip Lunar en órbita terrestre. Asi la StarShip Lunar quizá podría hacer no sólo de alunizador, sino también de vehículo de transporte, de la Tierra a Órbita Lunar y vuelta.
Aunque diría que es bastante más probable que ocurra algo así con la Cápsula Orión de LockheedMartin, y su correspondiente módulo de servicio diseñado y fabricado por la ESA.
Aunque en StarShip, todo depende de sí realmente consiguen hacer los repostajes en órbita y además rápido, y es que eso, y el aterrizaje en vertical de una segunda etapa, son las bases de StarShip, y que de funcionar pues cambian el panorama espacial pero muy en serio. Y no es seguro que lo vayan a conseguir.
Desconozco cuánta gente podría subir en una cápsula de 8 metros de diámetro, y una altura similar a la Dragón2, pero es probable que 14/18 personas. Pero a saber. El problema sería que lanzador asequible podría lanzar semejante cápsula. ¿Quizá una 2ª Etapa desechable para el SuperHeavy y solo para eso?, ¿quizá el New Glenn?
La verdad es que ni idea. Eso es ya elucubrar/fantasear mucho, pero mucho.
Salu2
Una pregunta. ¿Una dragon 2 podría ir por sus propios medios a la Luna desde la Gateway y volver a la misma, o necesitaría un cohete?
Por sus propios medios no puede ni ponerse en órbita baja lunar desde NRHO. Los Superdraco le dan unos 240 m/s nada más. De alunizar, despegar y volver ya ni hablamos. Necesitas 5240 m/s para esa maniobra completa, casi nada.
Gracias David U.
Una consulta para el grupo.
Por lo que se cuenta en la nota tanto EEUU, Europa y Japón apuestan por cohetes reutilizables con motores basados en metano (methalox), pero en una nota de diciembre hablaban de un proyecto de cohete reutilizable encarado por China, el CZ-8, co nuna primera etapa con motores basados en queroseno (kerolox).
El usar uno u otro combustible, es por una diferencia tecnológica, de rendimiento o practicidad?
Una mezcla de todo.
China está trabajando en el methalox pero como aún no disponen de el están trabajando con lo que si tienen, kerolox.
El methalox es mejor pero si no tienes la tecnología y no quieres esperar el kerlox es una buena posibilidad como bien demuestra la familia Falcon
El metano da algo más de rendimiento, pero lo que ganas de Isp lo pierdes en su mayor volumen y la necesidad de aislante térmico. La GRAN ventaja del metano es que la combustión deja muchos menos residuos en el motor y eso sí que resulta intetesante si pretendes construir un motor reutilizable. Saludos.
Entiendo que la JAXA y la ESA no pueden empezar con un cohete 100% reutilizable y deben desarrollar primero uno semi-reutilizable, pero los plazos son demasiado largos.
Para ese entonces, ¿dónde estará SpX?
Eso también me pregunto, es probable que el satarchip este listo para el vuelo del japones al rededor de la luna y tal vez a marte para el 2025, pero sabes de algún proyecto por parte de spacex acerca de motores con otras tecnologías, o remolcadores nucleares? yo creo que elon ya tiene la posibilidad en la cabeza y sabe que para viajes mas lejanos necesita nuevas tecnologías.
Y claro a la velocidad que van el resto, spacex es inalcanzable por el momento. Yo solo sueño en que la luna y marte tengan su propia red de satélites tipo starlink. Desde un inicio los colonos tendrían su propia internet lunar y marciana, jajaja solo imaginármelo me da cosquillas, claramente no se podría compartir a tiempo real el internet con la tierra, así que necesariamente se necesitaran potentes centros de datos en la luna y marte para recolectar información de la tierra y así funcionar como internet propio.
1.3 segundos de retraso en la Luna no seria nada para la mayoria de las operaciones de solo lectura.
Marte necesitara una cache.
Eso también me pregunto, es probable que el satarchip este listo para el vuelo del japones al rededor de la luna y tal vez a marte para el 2025, pero sabes de algún proyecto por parte de spacex acerca de motores con otras tecnologías, o remolcadores nucleares? yo creo que elon ya tiene la posibilidad en la cabeza y sabe que para viajes mas lejanos necesita nuevas tecnologías.
Y claro a la velocidad que van el resto, spacex es inalcanzable por el momento. Yo solo sueño en que la luna y marte tengan su propia red de satélites tipo starlink. Desde un inicio los colonos tendrían su propia internet lunar y marciana, jajaja solo imaginármelo me da cosquillas, claramente no se podría compartir a tiempo real el internet con la tierra, así que necesariamente se necesitaran potentes centros de datos en la luna y marte para recolectar información de la tierra y así funcionar como internet propio.
…Y
la BibliaElon Musk tenía razón.Una vez más, Elon demuestra tener mejor criterio que los demás al analizar los mismos problemas.
El Profeta se ha convertido en el demiurgo del sector espacial.
«Muchos de los altos directivos aeroespaciales parecen estar realmente desvinculados de la ingeniería de alto nivel y parecen ser incapaces de realizarla. Creo que es un error y da como resultado un juicio confuso sobre cuestiones técnicas importantes: no pueden decir si algo es realmente bueno o no, por lo que simplemente hacen lo que hacen los demás, asumiendo que es la apuesta segura.» (Elon, 2003)
– Comparación de propelentes (CH4, H2, Keroseno/RP-1):
«I should credit Soviet/Russian engine work in the 80’s as being a factor in deciding to switch from H2 to CH4. They demonstrated excellent performance on test stands, with Isp up to 380 secs.»
«Combined with SpaceX deep subcooling of propellants to near liquefaction temp of N2, use of common dome (CH4 & O2 liquid at similar temps) & higher T/W of engines enables de facto higher delta-V than an H2/O2 stage»
«Also, insulation of a deep cryogen( which I’d call anything that liquifies nitrogen aka 78% of air) is heavy & prone to heat leaks. H2 is hell.»
«We could never reach 380 Isp with RP/kerosene. CH4 has higher Isp potential on paper, but even better in practice. With CH4, you can reach >99% of max theoretical combustion efficiency, but RP is ~97% on a good day & requires desooting of turbines between flights.»
«Important technical note: due to higher O/F of CH4 vs RP1 (oxygen is dense) & significant density increase of subcooled CH4 (plus no common dome insulation needed), plus cryo strength bump of CH4, tank mass of CH4/O2 stage is almost same as RP1/O2.»
Algonas ventajas del metano:
– La temperatura del metano líquido y del oxígeno líquido son parecidas, lo que permite usar un domo común sin protección termal, más ligero.
Primera etapa:
– Gracias a que el 78% del propelente es oxígeno, a la densificación de propelente, al domo común sin aislamiento termal, y a que el acero se fortalece a temperatura criogénica, la masa de los tanques es casi la misma que usando keroseno.
Etapa superior:
– El elevado T/W (Empuje/Peso) de los motores Raptor, unido a la densificación de propelente, al domo común y a un ISP de 380s en vacío, permite conseguir un elevado Delta-V que, en la práctica, puede superar al de una etapa de hidrógeno.
Es decir:
Un booster methalox bien diseñado puede tener una masa en seco parecida a uno kerolox.
Y, rizando el rizo, una etapa superior methalox bien diseñada puede tener un Delta-V equivalente a una hidrolox.
Según Elon, Starship tendrá una masa estructural parecida a la de un cohete de keroseno con un Delta-V parecido al de un cohete de hidrógeno. El sueño de cualquier ingeniero espacial.
– Además, el metano es el combustible de cohete más barato, y cuenta con una enorme red de servicio mundial.
– Puede producirse en Marte (no es broma, para SpX es un detalle vital).
– Puede conservarse meses en el espacio sin refrigeración activa, sólo con refrigeración pasiva.
Para terminar, el ciclo FFSC se adapta perfectamente al binomio oxígeno/metano. Cada una de las dos turbobombas (una con un prequemador rico en oxidante, la otra con uno rico en fuel) produce una potencia adecuada al flujo y densidad del fluido que debe propulsar (oxígeno líquido o metano líquido con una proporción de masa de 3,6:1 aprox.)
Todo el sistema Starship/Raptor está pensado al detalle, como un puzzle conceptual inmenso a partir de principios básicos de la física y en base a criterios de ingeniería pura, no a partir de «lo que hacen todos los demás». Elon trabaja con el mismo espíritu innovador que Von Braun y Korolev.
Estoy completamente de acuerdo con usted, después de estar 15 años criticando, ahora los grandes gerarcas de las industrias aeroespaciales quieren copiarlo, así no se le gana, es más rapido, o se busca algo mejor o se pierde
Japón lleva desde al menos 1996 pensando en aterrizaje de etapas en barcazas marítimas: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=53261.msg2203182#msg2203182
Los motores de metano llevan en desarrollo unos 40 años por lo menos, como el mismo Musk indica, y simplemente fueron desplazados en favor de una tecnología más avanzada y compleja, pero marginalmente mejor en conjunto en la práctica, de motores de hidrógeno. Más recientemente, Rusia tiene su «sistema Raptor» en forma del RD-0162/0164. Hasta hace unos meses, por otra parte, el record de presión registrada en una cámara de combustión todavía lo tenía la RD-701.
Es decir, no es que SpaceX haya seguido un mal camino, pero no eran los únicos (ni los primeros) con esas ideas.
Pero tu mismo demuestras que de las intenciones a la aplicación esta la diferencia de ganar y perder. si tenían esa tecnología hace 40 años, por que apostaron por otras cosas?
Corrígeme si me equivoco, pero el hidrógeno tiene una curva de eficiencia que se pronuncia a partir de LEO. Y por ello, los cohetes de Space-X pueden elevar más peso a LEO, pero cuando se compara con uno de hidrógeno y hablando de LEO, su eficiencia disminuye considerablemente, pudiendo hacer que algo potente hasta LEO, se convierta en menos capaz que otro cohete con menor capacidad hasta LEO. Por eso para misiones de exploración, los cohetes de la competencia a Space-X siguen siendo interesantes para misiones de exploración del espacio.
Methalox es interesante para reutilizar y misiones de colonización a Marte. Pero apuntarse al Methalox, porque está de moda, es volver a hacer lo que hacen los demás, sin entender por qué lo hacen. Que sí, que hay que reutilizar, pero si no piensas hacerlo … es un poco absurdo. Methalox tiene menos desgaste del motor, por funcionar con temperaturas inferiores y por tener menos residuos de combustión, entre otras cosas.
¿He acertado en algo?
Los cohetes de SpaceX es incorrecto por poco especifico.
El F9 se desenvuelve poco mas allá de LEO por ser de queroseno y tener un motor de ciclo abierto.
La combinación Starship y Vacuum Raptor prometen bastante. Si van a superar a la venerable Centaur ya no lo sé, pero las nuevas segundas etapas de SpaceX van a jugar en primera división.
Has acertado esencialmente en todo. El cambio a methalox de tantos actores viene fundado por varios aspectos distintos, pero no por una moda. A todas las potencias espaciales les interesa conocer, desarrollar y dominar tecnologías con todo tipo de propergoles solidos y liquidos. El metano, por la razón que sea, no ha sido muy popular hasta ahora, pero si el resto del mundo se pone a desarrollar motores de metano, tonto el ultimo que lo consigue. De todas formas la propia SpaceX ha demostrado perfectamente que con kerolox se pueden conseguir maravillas. A lo mejor los japoneses pueden hacer lo propio con hidrolox a pesar de sus dificultades.
Musk nunca es el primero. Cuando entró en Tesla (no es su fundador) las bases estaban bien establecidas y el F9 en teoría no es para nada revolucionario.
Pero sabe tomar las decisiones más acertadas y racionales, mantenerse en los presupuestos y no entrar en bancarrota.
Muchos han trabajado en conceptos y sen han hecho pruebas de laboratorio, pero la implementación real es la que importa.
Ojalá la NASA hubiese sido racional con el Venturestar, hubiese seguido apostando por el DCX, la URSS se hubiera fiado de su instinto en lugar de copiar al Shuttle, Japón hubiera tirado para adelante estos planes u Europa o bien se hubiera quedado con el Ariane4 o desarrollado el Hermes.
Koroliev y VonBraun también tomaban decisiones acertadas al implementar. Empujar al límite sin petar la hucha.
Lo del Ariane 4 me ha sacado una lágrima, que pena dejar de lado un lanzador estupendo y económico. India si que lo aprovechó.
Por dios! Este comentario es todo un artículo aparte! Una entrada dentro de otra entrada, gracias por tomarse el tiempo de teclear TODO eso 👍
El facha es un hacha. +1
Sí es un hacha que etimológicamente sustituyó su h por una f.
amen o amusk hermano.
Un comentario muy esclarecedor. Instructivo para un lector lego. No sabia nada de combustibles y esto, junto con la entrada de hoy de Daniel, me ayuda a entender algo más este mundo de reacción y reutilización. La obtención de combustibles en lugares remotos es una meta imprescindible mientras no se invente otras formas de propulsión que puedan aprovechar las enormes cantidades de energía que hay más allá de los cinturones de Van Allen. (Supongo)
Gracias.
Efectivamente, la eficiencia en el mundo real es similar si no mejor a la hora de comparar metano e hidrógeno líquidos.
Además está el hecho de que las bajísimas temperaturas del hidrolox complican la durabilidad de los motores, convierten en una pesadilla la logística en tierra y hacen imposible su uso en misiones de espacio profundo (por mucho aislante que emplees, acabará evaporándose en cuestión de días). Eso por no hablar de que necesita un volumen (y por tanto tamaño del tanque) varias veces mayor que en el caso del metano, lo que acaba penalizando ese mayor ISP teórico.
¿Cual es el residuo que deja la combustión de un motor de metano?
¿CO2 y H2O?
En teoría sí: CH4+2O2= CO2 + 2H2O
Muchas gracias
¿El que emita CO2 no podrá generar alguna tipo de polémica por emisiones de gases invernadero?
Cualquier combustión genera CO2. Se calcula que los lanzamientos tendrían que aumentar un orden de magnitud (en torno a 1000 al año) para que comenzaran a tener una contribución relevante al total.
A lo mejor es que piensas que el H2 no proviene del craqueo de productos petrolíferos (gas natural). De todos modos tanto el H2 como el CH4 pueden tener origen verde si se desea (vamos, que pueden tener emisiones neutras) es decir, producirse a partir de agua (y CO2 en el caso del metano) a partir de energías «limpias» (nuclear, eólica, solar, etc…)
Pues deberían dar las gracias los ecologistas. En Boca Chica están creando ese metano, eliminando el CO2 de la atmósfera.Es eliminar ese combustible de efecto invernadero y darle un uso. Que sí, luego finalmente vuelve a generarse ese CO2. Pero es un ciclo cerrado. El problema de los combustibles fósiles es que coges combustible del suelo y generas CO2 sin ningún tipo de compensación. No es un ciclo de reutilización de la materia. Es otra ventaja del Metano.
Merveilleux ! A ver si con Prometheus la ESA retoma el pulso reciclador.
Bueno. Aún no lo generan. Pero están creando la infraestructura, e incluso ha puesto precio al proceso más eficiente de conversión.
Es una manía que la religión del cambio climático ha impuesto y ES TOTALMENTE FALSA.
El CO2 no es malo, de echo la vida en la Tierra depende del mismo y sin el mismo, el 99.9% o más desaparecería, el problema es que estamos emitiendo demasiado pero mucho CO2 facilita el crecimiento de las plantas. La vida en este planeta (sin tectónica de placas) desaparecería muy rápido por la ausencia del mismo.
Y lo que es absurdo es que este país (España) comprara derechos de emisión (una gili….ez inventada por unos supuestos dirigentes para tener la conciencia tranquila) a (ejemplo) Polonia ¡y esta quemara carbón como si no hubiese mañana!.
En teoría el metalox es bastante limpio, en la práctica se crean algunos elementos más complejos; pero ni por asomo de lo que es el kerolox (por muy refinado que esté) y ya no digamos algunos combustibles sintéticos. El más limpio con diferencia es el hidrolox, en teoría porque igual que es el más eficiente … cuando añades el peso extra necesario, igual no lo es tanto.
Para mí esto de los cohetes reutilizables europeos y japoneses no tiene sentido. El problema es la cadencia de vuelos. Europa puede desarrollar un programa de cohete reutilizable y tiene la capacidad tecnológica de lograrlo, y más ahora que solo necesita seguir la senda marcada por SpaceX. Pero el Falcon tiene el precio que tiene por varios factores a demás de la reutilización.
– mano de obra super-cualificada y «barata»
– cadencia de 20-40 lanzamientos anuales
Mano de obra barata en relación al sector, obviamente. SpaceX tiene una plantilla muy joven y super motivada que hace un montón de horas. Aunque en países europeos la mano de obra pueda ser un poco más barata, estoy convencido de que el coste hora efectivo será superior.
La cadencia es fundamental en el precio. En un lanzador la separación entre costes fijos y variables no suele ser sencilla. Algunas estimaciones del shuttle decían que de 450 millones por lanzamiento solo 40 eran costes variables y 410 costes fijos. Los costes fijos se dividen por el numero de lanzamientos. De ahí la importancia de la cadencia.
Si Europa anunciase un programa tripulado con una estación escala Mir propia, junto con sus sondas científicas y meteorológicas podría tener una cadencia de 15 lanzamientos anuales que, con unos pocos comerciales podria hacerlo competitivo con el Falcon 9.
Sin un programa tripulado ni de megaconstelaciones que requieran alta cadencia de lanzamientos, un lanzador reutilizable es un cohete sin misión. Cómo lo ha sido el SLS tantos años.
Ya. Pero lo tienes que ver como una capacidad estratégica estatal, no bajo un criterio puramente empresarial.
Es decir, Japón tendría un cohete que potencialmente podría tener una alta cadencia de uso. Básicamente, se trata de poder ponerte a la par en caso necesario, con respecto a otras potencias.
Exacto, debes tener la capacidad tecnológica, aunque te salga más caro que a SpaceX.
Muy correcto. Es lo que yo he dicho en varias ocasiones.
No sé si estoy de acuerdo. Entiendo que la tecnología de lanzadores es una capacidad estratégica para los países. Pero ¿La recuperación de etapas? A mí me parece que tiene mucho menos valor estratégico.
Tienes que visualizarlo en términos de carrera armamentística y en el nuevo dominio de combate: el espacio. La reutilización te permite lanzar más rápido, en masa y a menores costes. Si te mantienes en tecnologías desechables, bien pierdes el ritmo y por tanto la igualdad estratégica o bien te agota económicamente para mantener la paridad.
Por eso debes tener, al menos, el dominio de la tecnología.
Es que las megaconstelaciones LEO será, con toda probabilidad, el próximo objetivo priorotario para la seguridad nacional de toda gran potencia espacial.
De todas formas, una vez que dispones de la capacidad de hacer múltiples lanzamientos con un mismo lanzador es inevitable que surjan nuevas oportunidades de negocio y de aprovechamiento del espacio que ahora ni se nos pasan por la cabeza. Yo insisto en que poco a poco nos acercamos, se quiera o no, al comienzo de la industrialización del espacio circumterrestre y cislunar. Es prácticamente inevitable que así sea.
Quizás no tenga ahora sentido, pero si Spacex, Blue Origin y demás consiguen en unos años que el acceso al espacio sea realmente importante no puedes quedarte atrás porque desarrollar un lanzador no se hace de un día para otro,sino que puedes tardar 10 años
Me parece que este tipo de cohetes reutilizables, sobre todo los de hidrógeno, es lo menos nocivo para el medio ambiente que se puede hacer en los lanzamientos, siempre que la producción de hidrógeno se hiciera sin emitir carbono a la atmósfera, por ejemplo usando ciertas bacterias que producen hidrógeno.
Están desarrollando un método de producción de hidrógeno con bacterias a partir de energía luminosa:
0https://phys.org/news/2021-03-hydrogen.html
«Luz brillante para hacer hidrógeno»
https://phys.org/news/2021-03-hydrogen.html
La contaminación provocada por los cohetes es globalmente irrelevante, fisivi.
Pochimax, irrelevante es el consumo y desperdicio de un solo ciudadano en su casa, no un cohete quemando mil toneladas de combustible a la vista de todos.
La astronáutica es una industria puntera que debe dar ejemplo.
La diferencia es que son unas decenas de lanzamientos vs ¿hemos pasado ya los 8.000.000.000 de habitantes?.
Si vas a comparar hazlo bien, no torticeramente.
Fisivi, un cohete reutilizable siempre será más ecologico que uno que no, queme lo que queme. Ten en cuenta la energia consumida en crear una y otra vez una pieza de ingenieria de decenas de miles de piezas, en la usada en la extracción de todas sus materias primas, etc.
Tesla, Solar City, SpaceX… Si fueras consecuente con tus ideas, deberías ser el mayor fan de Elon Musk de todo este blog.
«deberías» 🤣
Si fueras consecuente 🥱🥱
De acuerdo con lo de reutilizable, en principio e intuitivamente, porque siendo ecuánimes habría que ver como bien indicas cuál es la diferencia en cuanto a extracción de recursos necesarios para una etapa reutilizable frente a varias desechables. Pero intuitivamente, me parece un desperdicio destruir un aparato tan complejo y caro como un cohete. En cuanto a fandom, recordemos quién apuesta fuerte por cosas como Bitcoin, que tiene un impacto ambiental en cuanto a emisiones directas mayor que un país desarrollado mediano (Holanda, por ej.) y ventajas cuanto menos… discutibles. Cosas así enseguida desequilibran la balanza hacia el otro lado en cuanto a «protección del medio ambiente». Las compañías que citas son eléctricas, con sus más y sus menos como tales; no garantes medioambientales: es como decir que la presa de las Tres Gargantas es un gran avance en la protección de la naturaleza.
El propio Elon ha hecho comentarios a menudo que demuestran que en general desdeña las criptomonedas, y las usa como meme a menudo. Lleva años acosado en twitter por falsos Elon que ‘venden’ criptomonedas. Lo que no quita para que el movimiento de Tesla sobre bitcoins no tenga sentido, son una empresa, no hermanitas de la caridad. Y si, cito compañías eléctricas, especialmente una de ellas, que están siendo fundamentales en una transición hacia un modelo algo más sostenible que el actual. No son una protección de la naturaleza, pero son una mejora sobre el status quo.
» Este cambio de prioridades ha pillado a varias potencias espaciales con el pie cambiado, entre ellas Europa y Japón, que ven cómo sus futuros lanzadores Ariane 6 y H3, maravillas tecnológicas de hydrolox, están muy lejos del nuevo ideal de belleza coheteril»
Daniel, brillante frase! juajajajaja!!!
Gracias Daniel, introduje este tema en los comentarios hace unas cuantas entradas y estaba esperanzado por un post tuyo al respecto. Es la progresión lógica de todas las potencias espaciales una vez SpaceX ha abierto el camino. Ya estan en ello chinos, rusos, europeos y japoneses. ¿Lo harán también los indios? Y por supuesto actores privados como Rocketlab, etc. A ULA mejor no la esperamos en esto.
Y ahora la gran pregunta es ¿quien será el primero en intentar copiar la SS? Mi apuesta son los chinos.
Buenas. No sé a vosotros, pero a mí la «Starship nipona» me recuerda vagamente a un consolador o a un supositorio.
Lo que más me gusta es la idea de la JAXA de disponer a futuro de un «Falcon Hevy japonés» capaz de enviar a LEO entre 26 y 54 toneladas según sea la versión reutilizable o la deshechable. En esto se muestran más ambiciosos (una vez más) que la ESA, que parece darse por satisfecha de momento con el Ariane 64.
Ya que la JAXA todavía tiene camino por recorrer en el terreno de la reutilización y el uso del metano, creo que, además de participar en el demostrador Callisto con Francia y Alemania, deberían empezar a plantearse la JAXA y la ESA una colaboración más estrecha en tema de lanzadores. Porque un cohete como ese H3 con esteroides capaz de enviar 54 toneladas a LEO sería también de gran utilidad para la ESA ahora que está claro que en los próximos 20-30 años todo va a girar en torno a la Luna. Disponer de un lanzador capaz de enviar a nuestro satélite en torno a 18 toneladas de carga y algo más de 12 toneladas a misiones planetarias es algo a lo que cualquier agencia medianamente seria debería aspirar. Y seguramente Japón podría estar muy interesado en poder lanzar cargas desde Kourou evitando así los problemas que tienen para lanzar cohetes desde su propio territorio. Un solo supercohete en dos versiones (recuperable y no recuperable) para las dos agencias.
Ojalá en las cabezas de los responsables políticos y científicos de Europa y Japón se encienda una bombilla y se profundice en una relación que ya ha dado frutos como la misión conjunta a Mercurio Bepi-Colombo y algunas propuestas de exploración lunar. Si Japón y Europa quieren ser algo más que comparsas de la NASA y ponerse las pilas frente a la CSNA china, creo que solo les queda un camino: unir fuerzas. El «Ariane H3 Super Heavy» podría ser el arma que necesitan las dos agencias.
Pero por Dios, que alguien rediseñe ese horror de vehículo tripulado/carga. .)
+1
El vuelo test del SN 11 puede ser el 26 o 27,
que hay cierres programados, aunque todo
depende del tiempo, tormentoso en esta época
del año en la zona.
fuente: Spaceflight Insider
El legado de Elon Musk y SpaceX. ESA, JAXA y CNSA comienzan a estudiar seriamente el diseño de cohetes reutilizables. 👏
Para lanzamientos en general, les recomiendo esta pagina que tiene buenas estadísticas al final,
https://lanzamientosespaciales.com
Cierto y muy estética.
Y útil
Muy buena página.
Tengo una duda respecto a la última infografia, la que salen todos los cacharros nipones. Hay una nave con la leyenda P2P bajo ella. ¿Qué es esa nave? ¿Qué significa P2P?
Gracias.
Creo que es «Point to Point», vuelo entre 2 puntos de la Tierra sin ponerse en órbita.
P2P = «Point TO Point» o «De punto a punto»
Es una forma de referirse a vuelos de un punto A a un punto B, sin escalas, mediante aeronaves hipersónicas o en trayectorias suborbitales. Por ejemplo, la idea de Musk de que una Starship (dos etapas) despegue con pasajeros o carga desde un lugar (pongamos Boca Chica) y aterrice en otro al otro lado del mundo (digamos Sidney, en Australia). Otra propuesta del mismo tipo es la de aviones espaciales de una sola etapa propulsados por scramjets o motores de ese tipo como los ya olvidados X-33 Venture Star o el británico Skylon.
Si te fijas, el diseño de la aeronave que se ve en la imagen responde a este tipo de vehículos.
Me suena que dependiendo del destino basta la segunda etapa SS sola, sin SH.
Puede que estés en lo cierto. En este hilo:
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=47708.20
Tratan de ese asunto.
Intuyo lo mismo, se trata de trayectorias suborbitales.
Si no recuerdo mal, en ese hilo dicen que para trayectos de hasta 4.800 km bastaría la Starship, pero para más habría que tirar de dos etapas.
Si algún día se usa SS para P2P, que es mucho decir, será para vuelos mucho más largos que 4800 kms. Para sustituir un vuelo de 6 horas no merece la pena. Pero un «Barcelona-Sidney» en una hora saliendo desde el interior del mediterráneo, tendría su atractivo.
Yo he tenido un momento de confusión cuando no comprendía nada que significaba Z-QQOZ o Z-ddOZ inscrito, hasta que en la imagen superior leí en vertical JAPAN y abajo de repente comprendí, bendito satori, NIPPON….. ?solo me ha pasado a mi?
Bueno ahora además, gracias a este hilo del P2P (mejor no leerlo en voz alta) he aprendido otro aspecto de este coheteril mundo a reacción.
Vaya otra ronda
Me debes unos txikitos o un buen kalimotxo en el peor tugurio de Donostia o de Bilbao por la explicación 😁
Eso está hecho!
Rioja o Cariñena peleón y unas cuantas Kiler acompañadas de una procesión de pintxos haran nuestras delicias!
También podemos tomar una IPA casa!
Todo eso, sin salir del Gronx!
Eskerrik asko a todos por la profusión de detalles!
OT, habemus puente grua en el High Bay.
https://twitter.com/TrevorMahlmann/status/1375142876078862344/photo/1
Ya era hora de que hubiera algo digno por allí…
Digno … me refiero a la grúa. Porque el chorro ese oxidado que tiene el BN1 o como se llame es para hacérselo mirar…
https://pbs.twimg.com/media/ExV8vTTW8AUlEMX?format=jpg&name=large
Usemos la cabeza. A mi me parece más bien un chorretón de agua embarrada que ha caído justo en esa vertical. No tiene sentido una fila oxidada y el resto tan brillante.
pues sí que llueve sucio en Boca Chica…
Viento, arena, tiendas, cables suspensores… Haz la suma.
100 millones de yenes la tonelada a LEO o menos a partir de las 10 reutilizaciones, 1000 dolares por kilo.
En Febrero de 2020 el precio del kilo a la orbita de SpaceX era de 1411 u$a
https://youtu.be/U-TIJMpr1wE?t=70
Nadie lo comenta pero está claro que la industrialización del espacio está cada vez más cerca. Los cohetes reutilizables, la caída de los precios, la necesidad de dar uso a ese incremento en la capacidad de lanzamiento… van a desembocar inexorablemente a medio plazo en la construcción de grandes estructuras para diversos usos en el espacio circunterrestre que hasta ahora eran simplemente inimaginables por una simple cuestión de economía de escala.
Economía de LEO-CisLunar…
Pero siempre será muy caro superar la gravedad de la Tierra. Pregunto: ¿Elon Musk conoce o alguna vez mencionó el ascensor espacial? Si a un genio multimillonario como Musk se le pone eso en la cabeza quien sabe, tal vez tenga éxito.
Que yo sepa, el principal obstáculo es que no hay material con las condiciones físicas necesarias para soportar las tensiones de ese ascensor. Ni siquiera los nanotubos de carbono.
El ascensor espacial, está a la altura de los viajes a través de los agujeros de gusano y de los viajes en el tiempo.
Pero eh! tampoco podemos comprarnos un avión y sin embargo viajar en ellos, es asequible para la mayoría.