El sistema Starship sigue completando poco a poco los últimos pasos que le quedan para llevar a cabo su primer lanzamiento orbital. El 23 de enero de 2023 el programa superó un hito importante al llevar a cabo la prueba de carga de propelentes (metano y oxígeno líquido) del conjunto formado por el Booster 7 y la Ship 24 en Starbase (Boca Chica, Texas). Era la primera vez que un conjunto Starship integrado por la primera y segunda etapas se cargaba de combustible y oxidante hasta los topes. Es un paso esencial de cara al lanzamiento y además marca un récord en la historia de la exploración espacial, pues nunca antes habíamos visto un cohete tan pesado. Efectivamente, cargado de propelentes, la Starship alcanzó una masa de unas 5000 toneladas. Para poner esta cifra en perspectiva, recordemos que el que hasta ahora era el cohete más pesado de la historia, el poderoso Saturno V, tenía una masa al despegue de unas 3040 toneladas (el N1 soviético alcanzaba las 2830 toneladas).

Y si lo comparamos con los cohetes más grandes en servicio, la diferencia es todavía mayor: el SLS Block 1 de la NASA tiene unas 2603 toneladas, mientras que el Falcon Heavy de SpaceX llega a las 1420 toneladas. Solo el futuro CZ-9 chino, que llegará a las 4180 toneladas en su versión de dos etapas, podrá rivalizar con este monstruo. La prueba de carga de propelentes, denominada WDR (Wet Dress Rehearsal) era, como indica su nombre, un ensayo general del lanzamiento que consiste en llevar a cabo una cuenta atrás con todos los pasos justo hasta momentos antes del inicio de la secuencia de ignición de los 33 Raptor. Las pruebas WDR del shuttle y, más recientemente, las del SLS han sido famosas por sus fugas de hidrógeno que obligaban a posponer el lanzamiento para repararlas. Afortunadamente, en este WDR todo parece haber salido bien, así que, por el momento, el camino hacia la órbita sigue despejado. Tras varias horas de preparación, las conducciones de propelentes se enfriaron con nitrógeno líquido y, finalmente, a las 20:00 UTC el B7 y la S24 comenzaron a llenarse de metano y oxígeno líquido prácticamente al mismo tiempo al mismo tiempo que se presurizaban los tanques. Los propelentes del Booster 7 se cargaron a través de las uniones QD (Quick Disconnect) de la base de la rampa orbital OLM (Orbital Launch Mount) y los de la Ship 24 a través del brazo QD conectado a la torre de lanzamiento. Mientras, la S25 contemplaba la operación a cierta distancia desde la rampa suborbital B.

Pronto comenzó a formarse hielo y escarcha en la parte externa de los tanques de oxígeno líquido (en la parte inferior de los dos vehículos) y metano (en la parte superior). El cohete más grande de la historia se cubría de blanco progresivamente a medida que se llenaban los tanques, con la excepción del exterior del escudo térmico de la S24, que destacaba por su negro azabache. A las 21:32 UTC se produjo un enorme venteo del tanque de metano del Booster 7 al completar su llenado. No está del todo claro si se trató de un suceso planeado o fue una anomalía, pero, en cualquier caso, la liberación de una cantidad tan grande de metano al mismo tiempo que las conducciones de propelentes estaban soltando oxígeno líquido (y más metano) para regular su presión —un procedimiento este último normal— es algo, como mínimo, bastante arriesgado para un cohete totalmente presurizado y cargado con cerca de 4500 toneladas de propelentes. El gran escape de metano terminó a las 21:33 UTC y dos minutos más tarde finalizó la carga de oxígeno líquido. A las 21:47 se activó el sistema de extinción de incendios de la rampa OLM (FIREX), dando por finalizado el llenado de los tanques. El proceso de descarga de propelentes —la mayor parte de los mismos vuelve a guardarse en los tanques situados junto a la rampa— finalizó alrededor de la 01:00 UTC del 24 de enero.

Entonces, ¿cuáles son ahora los siguientes pasos con el conjunto B7/S24 antes del lanzamiento? Lo primero será volver a separar la S24 del B7 de cara al encendido estático de los 33 motores Raptor 2. La S24 no estará unida al B7 porque, lógicamente, no vale la pena arriesgarse a causar una destrucción mayor en caso de que el Booster 7 explote durante la prueba. Con todo, la integridad de la S24 no es especialmente preocupante porque si el B7 resulta destruido o seriamente dañado, el siguiente Super Heavy, el B9, no será compatible con la S24 y habrá que emplear, como mínimo, la S25. Pero si el B7 explota con la S24 encima, esta puede dañar la torre y el sistema de brazos de sujeción —«los palillos»— o incluso el conjunto de tanques de propelentes, agua y nitrógeno líquido que se halla cerca (la «granja de tanques»). Al fin y al cabo, SpaceX tiene varios vehículos Super Heavy y Starship en distintos estadios de construcción, pero, por ahora, solo tiene una rampa operativa para el mayor lanzador del mundo, a la espera de que la rampa del LC-39A del Centro Espacial Kennedy esté finalizada (además de una segunda rampa y torre en Starbase cuya construcción todavía no ha comenzado).

SpaceX tampoco ha aclarado si realizará directamente un encendido de los 33 motores o probará antes una ignición de menos motores (por ahora el encendido más numeroso fue con 14 Raptor). Tampoco se ha hecho público el calendario de pruebas, pero probablemente el encendido estático tendrá lugar durante las próximas semanas. Si todo sale bien —y es una gran suposición— luego se volverá a colocar la S24 sobre el B7 y a lo mejor se efectuará algún WDR adicional. Antes del lanzamiento hay que retirar los puntos de sujeción de la S24 —situados en el morro usados para colgar el vehículo y moverlo en la zona de construcción— para luego cubrirlos con losetas cerámicas, al igual que otras partes del escudo térmico de la nave que actualmente están incompletas o ligeramente dañadas. Entonces, y tras pasar por la zona de construcción de Starbase para una última inspección en profundidad, el conjunto B7/S24 estará listo para la primera misión orbital del sistema Starship (para entonces, es de suponer que la FAA habrá dado su ansiado permiso de lanzamiento desde Boca Chica a SpaceX).

Elon Musk ha declarado que el lanzamiento podría tener lugar en marzo, así que eso quiere decir que, con suerte, probablemente veremos a la Starship despegar rumbo a la órbita en mayo o junio suponiendo que el resto de pruebas salgan bien. Musk también ha anunciado que SpaceX fabricará este año cinco conjuntos completos de cohetes Starship, una cifra esta bastante realista teniendo en cuenta que el B9 está casi listo y el B10 ya está en construcción, mientras que las Starship S26 a S30 están en diversos grados de montaje. Otra cosa, claro está, es que haya cinco lanzamientos de sistemas Starship este año. Pero si al final es así, menudo espectáculo nos espera.



Si en el static fire de 33 Raptor 2 hay que poner peso
al booster 7, se le podían agregar tanques de agua,
y hacer la prueba de encendido con el mínimo de combustible.
SpX ha publicado una pequeña actualización en la web de Starship añadiendo la capacidad en modo desechable:
«La nave espacial Starship y el cohete Super Heavy de SpaceX, denominados colectivamente Starship, representan un sistema de transporte totalmente reutilizable diseñado para transportar tanto tripulación como carga a la órbita terrestre, la Luna, Marte y más allá. Starship será el vehículo de lanzamiento más poderoso del mundo jamás desarrollado, con la capacidad de transportar hasta 150 toneladas métricas reutilizables a la órbita terrestre y hasta 250 toneladas métricas en modo desechable.»
Masa al despegue: ~5.000 toneladas.
Rendimiento:
250 ton desechable (5% de la masa al despegue)
150 ton reutilizable (3%) con el sistema maduro. Recuperación RTLS.
100 ton reutilizable (2%) en las versiones iniciales. Recuperación RTLS.
Podemos compararlo con el Falcon 9:
22’8 ton desechable (4’15%). Creo que es el récord actual.
16’7-17’4 ton semireutilizable (3-3’16%). Recuperación ASDS (barcaza dron).
Hay que tener en cuenta que el BFR recupera las 2 etapas y que consigue sus cifras con recuperación RTLS del booster, es decir, regresa a la base en vez de aterrizar en una barcaza. En esas condiciones, conseguir un 3% de eficiencia parece todo un logro.
El cohete más eficiente en ese aspecto del que tengo noticia sería -sobre el papel, porque no llegó a existir- el Deytrøn søviéticø. Tiene lógica porque, para una misma capacidad de carga, los cohetes de hidrógeno son más ligeros al despegue:
https://danielmarin.naukas.com/2012/03/07/deytron-el-cohete-criogenico-sovietico/
Suponiendo que se lanzara para llegar a la luna sin recarga orbital, por los números que se muestran por la wiki son unas 5 veces menos (si fuera proporcional) para el Falcon Heavy. Para la luna sin recargar Starship, 100T/5=20T para una órbita LTO, o sea sin aterrizar en la luna. Saturn V tenía una proporción de 1/3 aprox : 140/3=43T, pero supongo que el tipo de propelente era mejor para vacío (H2), Ni idea. Si fuera 1/3 de 100T=33T. Es sólo para tener una ligera aproximación de cuánto estaríamos hablando. Si se quisiera aterrizar en la luna, y volver a lanzarse y volver a aterrizar en la tierra, supongo que no hay otra manera que habiendo recargado previamente en órbita con el depot Starship. Disculpa si mis suposiciones son demasiado atrevidas (y erradas)para tan pocos datos que tenemos aún.
El Saturno V tenía 3 etapas, eso es clave…
Muchas gracias por la aclaración, amigo
Un saludo
Esas 43 toneladas a TLI del Saturno V incluían el lander lunar, la etapa de ascenso, la cápsula de regreso con su módulo de servicio (más el combustible de todos esos elementos)… y la carga útil, que era de 1 ó 2 toneladas como mucho de las 43 iniciales.
En cambio, cuando hablamos de la Moonship hablamos de carga útil real aterrizada en la Luna. Si son 20 toneladas, entonces son 20 toneladas de carga útil. La masa de la nave y del propelente para alunizar y el despegar van aparte.
De igual manera, cuando hablamos de 100 toneladas de carga en una Moonship, nos referimos a 100 toneladas reales de carga útil alunizadas, aparte de la masa de la nave, etc.
Además, rizando el rizo, la Moonship también puede usarse como carga útil suplementaria (aparte de esas 20 ó 100 toneladas de carga neta del ejemplo anterior) gracias a su capacidad para ejercer como hábitat.
– Si los Falcon o el BFR tuvieran 3 ó 4 etapas, su capacidad de carga aumentaría.
Pero también supondría aumentar la complejidad, los posibles modos de fallo y el coste, y eso es contrario a la metodología de SpX, que aplica el principio KISS de simplicidad.
Además, -y esto es importante para SpX- aumentar el número de etapas complicaría mucho la recuperación de esas etapas si queremos un sistema 100% reutilizable.
Con sólo 2 etapas, el F9 consigue un rendimiento espectacular, lanzando cargas pesadas a GTO sin una kick-stage y, encima, recuperando el booster. El BFR podrá (según el manual de usuario) lanzar cargas a GTO recuperando las dos etapas (y sin repostar).
Para lanzamientos a TLI resulta más eficiente repostar en órbita que aumentar el número de etapas. El repostaje orbital es la tercera etapa del BFR.
Vaya, se me había pasado el requisito del no-repostaje.
En esas condiciones, el Saturno V tiene las de ganar debido a la eficiencia del hidrógeno en el espacio y a la masa de la Starship/Moonship, muy superior a la de la tercera etapa del Ssturno V.
En este enlace hablan de la supuesta capacidad a TLI de una Starship sin repostar pero desechable:
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=49622.msg2453462#msg2453462
Cierto, la cosa va madurando. Si el primer lanzamiento sale bien, estamos ante un breakthrough de la humanidad. Parafraseando a Erick, llegamos a la era espacial donde el ser humano consigue la capacidad de salir de la cuna.
Esperemos que las costuras aguanten.
Yo solo tengo una cosa segura, el campeonato mundial de cambiar portería de sitio que se suele ver en los comentarios de las noticias sobre SpaceX sí que es épico. A largo plazo, no me gusta una idea de tener un mundo dominado por muskovitas (sean de sangre o de filiación), pero ahí vamos porque la competencia que podría hacerse se limita a gruñir que es imposible y mirarse su propio ombligo.
Pues dale, en lugar de quejarte argumenta con fundamentos. La ilusion no va con Elon, sino con las nuevas capacidades orbitales.