Zeus, el remolcador nuclear ruso de espacio profundo

Por Daniel Marín, el 26 agosto, 2021. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • Rusia • Sistema Solar ✎ 167

Los lectores de Eureka saben de sobra que Rusia lleva más de una década intentando desarrollar un reactor nuclear espacial para su uso en proyectos militares y como remolcador espacial. Después de varios años sin progresos aparentes, en septiembre de 2020 pudimos ver las primeras imágenes de un enorme modelo a escala real del remolcador fabricado por la empresa KB Arsenal. Recordemos que de lo que estamos hablando aquí es de un reactor nuclear espacial de fisión de un megavatio para generar energía eléctrica que puede ser usada para alimentar motores iónicos o de plasma en el caso de un remolcador, denominado en ruso TEM (Transportno-Energeticheski Modul, ‘Módulo de Energía y Transporte’), o para alimentar instrumentos y sensores en otro tipo de satélites (por ejemplo, satélites espías militares). El uso de propulsión nuclear eléctrica, más eficiente que la propulsión química, es una de las eternas promesas que facilitaría la exploración del sistema solar.

Complejo Orbital Zeus. El reactor nuclear está en el extremo izquierdo. A la derecha se aprecia la carga útil y una etapa propulsiva. En medio la viga con los radiadores (KB Arsenal).

El prototipo de KB Arsenal que vimos en 2020 se remonta en realidad a 2018. Este remolcador nuclear formaría parte de una nave de más de veinte toneladas, que, debido a su masa, requeriría un cohete Angará A5 o superior para alcanzar la órbita. El pasado septiembre también se anunció que Roscosmos y KB Arsenal habían firmado un contrato superior a los 4170 millones de rublos para construir el remolcador, que debería estar listo en 2024. Se anunció que el nombre del remolcador era Nuklón. Esta denominación causó cierta confusión porque previamente se había filtrado el nombre Ekipazh para la versión militar del TEM, aunque este proyecto, debido a sus características militares, está rodeado del más estricto secreto y no se sabe hasta qué punto las dos versiones comparten elementos en común. Para aumentar la confusión, en diciembre el jefe de Roscosmos, Dmitri Rogozin, declaró que el nombre del proyecto era Zeus (Зевс).

Maqueta del remolcador Zeus (RIA Novosti).

Recientemente, en julio de 2021 KB Arsenal presentó una maqueta y distribuyó varios folletos aprovechando el festival aeroespacial MAKS, celebrado en Zhukovsky (Moscú). Se trata de la última versión del TEM, efectivamente denominado Complejo Orbital Zeus (Orbitalni Kompleks Zevs). Zeus se presenta como un ambicioso remolcador que no solo sirve para traslados entre diversas órbitas, sino para misiones a la Luna y al Sistema Solar. La primera misión del TEM Zeus tendrá lugar en 2030 y durará unos cuatro años. Se lanzaría mediante un cohete Angará A5V, un vector capaz de colocar 38 toneladas en órbita baja que todavía está en fase de desarrollo. En este primer vuelo, Zeus hará una gira por el sistema solar. Primero viajará hasta la Luna para soltar una sonda. Una vez cumplida esta misión, se situará en una trayectoria interplanetaria para dirigirse a Venus, donde liberará otra sonda. Entonces, Zeus aprovechará la gravedad de Venus para realizar una maniobra de asistencia gravitatoria que lo llevará hasta Júpiter y «una de sus lunas» (Ío, Europa o Calisto, ya que Ganímedes será explorado en profundidad por la misión europea JUICE).

Dos variantes del TEM Zeus, una con motores iónicos (abajo) y otra con motores de «magnetoplasma» (Roscosmos).

KB Arsenal ha propuesto dos variantes de Zeus, una tradicional con motores iónicos y otra con un nuevo tipo de motor «rotor de magnetoplasma». Sobre este último motor no hay muchos detalles disponibles, pero parece ser una versión del famoso concepto VASIMR desarrollado por Franklin Chang Díaz. El complejo Zeus tendría una masa de 20,6 toneladas en seco y 22 toneladas con combustible, formado por una tonelada de xenón para los motores iónicos y 440 kg de propergoles hipergólicos para los motores de ajuste de posición. Precisamente, para estas maniobras de alto empuje Zeus usaría también una etapa superior Briz-M (esta etapa superior hipergólica es la que se usa en los cohetes Protón-M) o similar. El reactor propiamente dicho tendría una masa de 7 toneladas y la parte más pesada sería la viga desplegable con los radiadores, de 10,6 toneladas. También hemos podido ver una estación espacial tripulada acoplada al complejo Zeus, que podría servir para realizar misiones a la órbita lunar con la nave Oryol (o su versión de pequeño tamaño, la Orlyonok).

Estación orbital tripulada con el TEM Zeus (Roscosmos).

Los TEM del proyecto Zeus se colocarán en una órbita inicial de mil kilómetros de altura para que, en caso de problemas, no reentren en la atmósfera hasta pasadas varias décadas. De todas formas, se lanzarán desactivados, por lo que no supondrán ninguna amenaza radiactiva hasta que se active el reactor. El Centro de Investigación Keldysh planea lanzar a la ISS en 2024 o 2025 el experimento Kaplya 2 para probar el sistema de refrigeración por goteo del complejo Zeus (en 2014 se lanzó un experimento parecido, pero tuvo que ser cancelado). La cuestión, como siempre, es si Rusia tiene dinero para acometer en solitario un proyecto tan ambicioso como es el Complejo Orbital Zeus. La respuesta, una vez más, es no (al menos, no por el momento). Nadie duda de que el país sea capaz de desarrollar la tecnología del reactor TEM y, en caso necesario, pueda construir un remolcador espacial operativo. Pero otra cuestión muy distinta es construir costosísimas cargas útiles como las aquí propuestas (estamos hablando de varias sondas espaciales para estudiar la Luna, Venus y Júpiter en una única misión). Y eso por no hablar de que para que Zeus pueda alcanzar el espacio primero hay que poner en servicio el lanzador Angará A5V.

Versión de Zeus (Nuklón) de septiembre de 2020 (KB Arsenal).

Resumiendo, si Rusia quiere sacar Zeus adelante lo mejor sería colaborar con otras naciones en el espacio. Desgraciadamente, la geopolítica limita las actuales opciones de cooperación a India y China, dos países que, desgraciadamente, son antagonistas entre sí. La colaboración con India se enfrentaría a una más que posible presión en contra por parte de EEUU y sus aliados —y tampoco es que el programa espacial indio esté pasando por sus mejores momentos, precisamente—, mientras que la colaboración con China podría terminar con la transferencia de esta tecnología al gigante asiático, precisamente una de las muy pocas áreas en las cuales Rusia todavía guarda ventaja sobre su vecino. Sin colaboración internacional, Zeus se arriesga a languidecer víctima de un «desarrollo permanente» por falta de fondos.

Referencias:

  • https://tass.ru/kosmos/12222429
  • https://tass.com/science/1292721


167 Comentarios

  1. Los rusos son con diferencia los mejores, no veo el momento de que salga la noticia que anuncie las futuras misiones tripuladas rusas a Marte, logicamente con múltiples versiones, cada una basada en una arquitectura y diferentes lanzadores, pero desarrolladas en paralelo, ultimamente apenas malgastan recursos complicandose la vida.

  2. OT:

    27/08/2021 09:41
    Rogozin nombró el objetivo de crear una estación orbital nacional
    La estación orbital nacional rusa se convertirá en el prototipo de módulos que irán a otros planetas en décadas, dijo el jueves Dmitry Rogozin, director general de Roscosmos, informó RIA Novosti.

    “De hecho, la nueva estación será el prototipo de esos grandes módulos tripulados que en el futuro, en décadas, llegarán a otros planetas no solo con tripulaciones, sino con una gran cantidad de especialistas que se requerirán para dominar estos planetas del mundo. sistema solar «, dijo, felicitando al personal de Rocket and Space Corporation (RSC) Energia en el 75 aniversario de la empresa.

    “Hoy hablamos de una estación que será radicalmente diferente a todo lo que existe hoy. No solo por su novedad, sino por su enorme funcionalidad, que, de hecho, brindará a nuestro país el control total del espacio no solo bajo el estación, sino también el control del espacio exterior «, dijo, felicitando al personal de Rocket and Space Corporation (RSC) Energia en el 75 aniversario de la empresa.

    Precisó que para resolver estos problemas sería necesario formar «fundamentalmente nuevos especialistas» en el cuerpo de cosmonautas.
    Rogozin agregó que quiere que el diseño conceptual de la estación comience lo antes posible.

    «Planeo reunirme en los próximos días con el jefe de estado que firmó este telegrama a su equipo, y dedicaré mi tiempo de trabajo, mi reunión de trabajo a las perspectivas para el desarrollo de la exploración espacial tripulada», dijo Rogozin. en Energia Rocket and Space Corporation. El jueves cumple 75 años.

    27/08/2021 09:39
    Rusia lanzará su propio puerto espacial orbital
    Rocket and Space Corporation (RSC) Energia está trabajando en el lanzamiento de la primera estación orbital rusa con las funciones de un puerto espacial. Esto fue anunciado el jueves en el canal de You-Tube de RSC Energia en un programa dedicado a las actividades de la corporación, informa TASS.

    «ROSS es la Estación de Servicio Orbital de Rusia. La próxima etapa de las actividades espaciales de Rusia. La estación no tendrá una tripulación permanente; ROSS se convertirá en un puerto espacial para pequeñas naves espaciales», dijo la transmisión.

    Según representantes de RSC Energia, los cosmonautas volarán en ROSS de forma rotatoria y la infraestructura de la estación podrá servir a los orbitadores. ROSS se planea en forma de estación en la nube, cuando la estación contiene no solo un núcleo, sino también módulos autónomos que vuelan a su alrededor, que se acercan periódicamente a la estación para su mantenimiento.

    «ROSS es un regreso creativamente repensado y técnicamente más perfecto a la idea de la estación Mir-2. Se suponía que la estación Mir-2 también estaba ubicada en las latitudes altas del planeta. Esto permitiría observar completamente el territorio de nuestro país y regiones especialmente interesantes del Ártico desde un punto de vista económico. «, – dijo en el mensaje.

  3. 2:05 25/08/2021 Fecha
    límite para el diseño preliminar «Angara-A5V» El
    Centro Khrunichev planea completar el diseño preliminar del cohete de «hidrógeno» «Angara» en 2021

    PARK PATRIOT (Moscú reg.), 25 de agosto – RIA Novosti. El diseño preliminar del vehículo de lanzamiento Angara-A5V con una etapa de oxígeno-hidrógeno está programado para completarse este año, dijo a RIA Novosti Sergey Kuznetsov, diseñador general de la oficina de diseño de Salyut (parte del Centro Khrunichev).
    «Ahora hay un diseño preliminar. Planeamos terminarlo este año», dijo en el Foro Técnico-Militar Internacional Army-2021.
    Anteriormente se informó que el primer lanzamiento de Angara-A5V desde el cosmódromo de Vostochnyprogramado para 2026-2027. Se han asignado 455 millones de rublos para el desarrollo de un diseño preliminar del complejo de cohetes espaciales Amur de la segunda etapa con el cohete Angara-A5V en 2020-2021.
    El cohete Angara-A5V constará de tres etapas. La primera y la segunda etapa utilizan los motores de oxígeno-queroseno RD-191M, la tercera etapa, dos motores de oxígeno-hidrógeno RD-0150

        1. Si no he entendido mal solo llevan funcionando 3 años y acaban de alcanzar 100 empleados. Ya están haciendo test criogénicos a la primera etapa y han probado un motor «staged combustion». ¡Eso es mucho trabajo en muy poco tiempo!

          1. Si pero OHB es una de las grandes de Europa de materia espacial…además a través de su filial MT Aerospace, participan en el programa Ariane de la ESA…

            En resumen tienen el conocimiento, dinero y ganas para crear un lanzador reutilizable revolucionarío para Europa…y van por muy buen camino…

  4. Creo que esto es el futuro para movernos dentro del sistema solar i no la propulsion química como la starship 🤭
    Pero no acabo de ver practica la disposicón completament lineal. Si en un extremo esta el reactor y en el otro los motores, la carga debe ir en medio, un remolcador deberia poder acoplar y desacoplar facilmente.

  5. Yo no dudo que en un plazo de 10-15 años veamos uno o varios de estos remolcadores electronucleares zumbando por el Sistema Solar, pero no llevarán la bandera tricolor rusa, sino la roja de China.

    China tiene medios, talento y dinero. La partida está ya ganada. Y ahora resulta que están pensando en estaciones espaciales que se midan no en metros, sino en kilómetros:

    https://www.scmp.com/news/china/science/article/3146224/china-eyes-ultra-large-spacecraft-spanning-miles-us23m-crewed

    Y ojo, que estos no dan puntada sin hilo.

    1. Por fin se plantean construir (montar) al más que 4 latas de sardinas para hacer experimentos en baja gravedad. Por fiiin dios mío, por fin! Viva les chines! Son los más espabilados de largo, millas de longitud! Y venga módulos y venga vigas y motores y de todo. Hasta peluquería!
      Joder, ya pensaba que nadie se lo iba a plantear en serio.
      A ver si se dan prisa y van montando rapidito que a lo mejor dentro de 15 años nos podemos juntar a echar una caña en gravedad 0.5 en el bar que monte Daniel en la noria de la estación.

      1. Que no, hombre… que no nos vengamos arriba 🙂
        El estudio en cuestión va de lo que comentó Pochimax…

        Por «ultra-large spacecraft spanning kilometres» entiéndase «gigantesca estructura espacial abarcando kilómetros».

        Y por «estructura» entiéndase «entramado de vigas».

        De eso va en esencia el estudio en cuestión… de cómo ensamblar en el espacio la osamenta fundamental de una gran estructura… por ejemplo… el kilométrico conjunto de paneles solares de una estación generadora de electricidad en GEO (la energía sería enviada a tierra mediante microondas o lasers).

        De ahí… a que les chines se planteen construir cilindros de O’Neill con peluquería, bar y retretes 1 G… todavía falta un poquito más de media hora para eso 😉

        Aquí va la noticia, mejor contada y documentada, por un experto en materia aeroespacial china como es Andrew Jones…
        https://spacenews.com/china-researching-challenges-of-kilometer-scale-ultra-large-spacecraft/

      2. Eskerik asko Pelau! Ya veo que se refieren a una nave pero como decía Manquiña, «Pero, ¿y el concepto?, ¿eh? ¿eh? ¡Amiga! ¡A los hechos me repito!». Naves grandes, estructuras grandes, muchos módulos y muchas vigas, mucha energía, venga paneles o reactores, más volumen habitables… De ahí a montar en otras formas que permitan simular gravedad no falta mucho. Para poder estar mucho tiempo en el espacio profundo, bien un viaje prolongado o por el tiempo necesario para asistir a los montajes de las mega-estructuras, necesitas mejorar los diseños de los módulos para no tener que añadir demasiado peso por el blindaje contra la radiación. Que una cosa llevará a la otra y las naves, estaciones o estructuras industriales en el espacio comenzarán a ser pronto habituales en el espacio dentro de no mucho, espero estar aquí para poder verlo.

  6. Pregunta off topic: siempre me lo pregunté, y en internet nunca encontré la respuesta, o simplemente no sé buscarla. ¿Dentro de dónde se encuentra el universo?. Para aclarar; mi casa se encuentra dentro del planeta tierra, la tierra en el sistema solar, el sistema solar en la vía láctea, y la vía láctea en el universo, y el universo???

    1. segun unas teorioas dentro de la memoria de un computador alienigena y somos una simulacion. una especie de sims

      otra terioa dice que este universo es solo uno de los muchos posibles del universo, por ejemplo en Ricky y Morty es el c-137 el nuestro

      y otras teorias que solo hay un universo asi que no hay nada mas fuera del universo.

      conclusion, donde te de la gana.

  7. ¿Alguna idéa sobre cual puede ser la fuerza impulsora que mueve al satélite inspector ruso que suele desatar la furia del régimen estadounidense cada vez que se aproxima a alguno de sus satélites?

    «Continuing its mysterious activities in Earth’s orbit, the presumed Russian «Inspector» satellite – Kosmos-2542 – made another rendezvous with its favorite American target.
    During the Summer 2021, Kosmos-2542 had manuevered to re-synchronize its orbit with that of the USA-245 military satellite, Nico Janssen, independent satellite observer, said on August 25. The maneuvers resulted in multiple close encounters between the Russian and US spacecraft. According to Janssen, on August 2, Kosmos-2542 passed as close as 34 kilometers from USA-245, and on August 13, it was within 53 kilometer from its purported target.»

    http://russianspaceweb.com/cosmos-2542.html#2021

    1. Un moto ionico o plasma de todos modos otras potencia también tienen satélites similares o te olvidas del satélite qué lanzo la NRO y se aproximó a la iss

  8. Lo mejor para los promotores del proyecto sería hacerlo pasar como un programa militar en lugar de intentar hacerlo como de investigación científica. El remolcador nuclear puede ser útil para mover un laser de alta potencia en órbitas bajas. Y este puede a su vez utilizarse para inutilizar a los satélites de la OTAN. Al fin y al cabo las docenas de satélites de GPS y Galileo mas todos los satélites de comunicación militar de los regímenes de la OTAN ofrecen blancos más que apetecibles. Y con la posibilidad siempre latente de un ataque occidental a Rusia, puede que haya oídos sensibles que hagan salir adelante la financiación del proyecto.

  9. Remolcador nuclear espacial Zeus ,
    (El primer lanzamiento tendrá lugar después de 2027. Están previstas al menos tres expediciones: a la Luna, a Marte ya uno de los planetas distantes del sistema solar).
    El primer vuelo del módulo de transporte y energía (TEM) de Zeus llevará 50 meses. Así se afirma en la presentación del director ejecutivo de Roscosmos para los programas prometedores y la ciencia Alexander Bloshenko, presentado en el marco del maratón educativo «Nuevos conocimientos».

  10. El sistema de goteo para 2024:

    Centro de investigación que lleva el nombre de MV Keldysha (parte de Roscosmos) planea probar un enfriador de goteo-emisor para el remolcador nuclear Zeus a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2024-2025. El director general de la empresa, Vladimir Koshlakov, se lo contó a TASS en el foro técnico-militar internacional «Army-2021».

    Rogozin: Roscosmos está esperando resultados revolucionarios de las pruebas de elementos de un remolcador nuclear en la ISS
    Probar un enfriador-emisor por goteo para el remolcador nuclear Zeus a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) es un tema importante para Roscosmos, que podría tener resultados revolucionarios. Esta opinión fue expresada por Dmitry Rogozin, Director General de Roscosmos, informa TASS.
    «El tema más importante para nosotros, donde esperamos resultados revolucionarios. Solo un remolcador espacial nuclear puede convertirse en un sistema espacial de transporte para el movimiento de grandes estaciones científicas o módulos orbitales tripulados en el sistema solar y más allá», escribió el jefe de Roscosmos en su canal de Telegram.

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Por Daniel Marín, publicado el 26 agosto, 2021
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