Lanzados los primeros satélites Starlink v2 Mini de SpaceX

Por Daniel Marín, el 28 febrero, 2023. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • Comercial • Lanzamientos • SpaceX ✎ 153

SpaceX ha sorprendido a todo el mundo con un lanzamiento de una nueva versión de satélites de la megaconstelación Starlink. Ya están en órbita los primeros satélites Starlink v2, aunque en una configuración más pequeña denominada Starlink v2 Mini. El 27 de febrero de 2023 a las 23:13 UTC SpaceX lanzó un Falcon 9 v1.2 Block 5 desde la rampa SLC-40 de la base de la Fuerza Espacial en Cabo Cañaveral (CCSFS), Florida. La carga de esta misión, la Grupo 6-1, eran 21 satélites Starlink v2 Mini, los primeros de esta nueva versión más grande y capaz de los satélites más numerosos de la historia de la era espacial. Con este lanzamiento, SpaceX ya ha superado los 4000 satélites Starlink lanzados (!), de los cuales hay en órbita en estos momentos unos 3700. La órbita inicial fue de 365 x 372 kilómetros de altitud y 43º de inclinación. La primera etapa B1076 aterrizó perfectamente en la barcaza ASOG (A Shortfall of Gravitas). En este sentido, la misión también fue histórica porque supuso la 100ª recuperación exitosa de una primera etapa de un Falcon 9 de forma seguida. Y tanto o más asombroso que este récord es el hecho de que el último fallo en la recuperación de una etapa fue el 16 de febrero de 2021, hace apenas dos años. Esto significa que SpaceX ha alcanzado un nivel de fiabilidad en la recuperación de etapas que supera la tasa de éxitos de lanzamientos de la inmensa mayoría de lanzadores, un logro impresionante.

Los primeros 21 satélites Starlink v2 Mini (arriba) separándose de la segunda etapa del Falcon 9 tras alcanzar la órbita (SpaceX).

Los Starlink v2 Mini han pillado por sorpresa a la competencia y a la comunidad espaciotrastornada. Elon Musk mencionó en agosto de 2022 la posibilidad de lanzar una variante más pequeña de los Starlink v2 con el Falcon 9 que denominó «minis», pero no se anunció cuándo volarían. Estos nuevos satélites son más grandes y capaces que los actuales Starlink v1.5, de ahí que solo se hayan lanzado 21 ejemplares en vez de las 46 a 55 unidades que se estaban lanzando hasta ahora en cada misión Starlink. A pesar de que, como ya es habitual, SpaceX ha dado muy poca información detallada sobre estos satélites —no hemos visto siquiera una recreación artística de su aspecto en órbita—, sabemos que ocupan prácticamente todo el volumen de la cofia del Falcon 9 y, teniendo en cuenta las prestaciones del lanzador y el número de satélites lanzados, se estima que su masa debe estar entre los 750 y los 830 kg, un incremento significativo sobre los 305 kg de los v1.5, que a su vez son más pesados que los v1, que tenían una masa de 260 kg. Las dimensiones del bus central son de unos 4,1 x 2,7 metros y tienen una envergadura con los dos paneles solares desplegados de cerca de 30 metros, cifras ofrecidas por SpaceX a la (Federal Communications Commission) estadounidense.

Los nuevos Starlink v2 Mini antes del lanzamiento (SpaceX).
El conjunto de los anteriores satélites v1 como comparación (SpaceX).

Como novedad, los Starlink v2 Mini usan comunicaciones en banda E (de 71 a 79 GHz y de 81 a 86 GHz), además de las bandas Ku y Ka que ya empleaban los v1.5, una característica que permitirá, según SpaceX, que los v2 Mini tengan cuatro veces las capacidades de los v1.5. De este modo, aunque sean menos satélites, podrán contribuir a la red Starlink con una capacidad hasta un 50% superior a los v1.5, lo que implica prestar servicios a más usuarios por satélite gracias al mayor ancho de banda. Eso sí, al estar situados a la misma altitud orbital, la cobertura de 21 unidades es menor que la de 50, pero SpaceX no ha dado información sobre el impacto de esta desventaja en la red. A diferencia de los Starlink anteriores, que cuentan con un panel solar de 8,1 x 2,8 metros, los v2 Mini poseen dos paneles solares de 12,8 x 4,1 metros. Esto significa que los v2 Mini tienen un área total, incluyendo el bus, de 116,03 metros cuadrados, frente a los 26,32 metros cuadrados de los v1.5. Por tanto, aunque habrá que esperar a medir el brillo real de estos satélites, parece que su magnitud visual será significativamente mayor que la de sus predecesores, algo que sin duda angustiará a la comunidad astronómica internacional, que ahora deberá rehacer sus cálculos para tener en cuenta los efectos de una megaconstelación de satélites más grandes (y a la espera de los v2 lanzados por la Starship).

Lanzamiento de los v2 Mini (SpaceX).
La 100ª recuperación con éxito de una etapa del Falcon 9 de forma seguida: la etapa B1076 aterriza en la barcaza ASOG (SpaceX).

Otra novedad revolucionaria es que los Starlink v2 Mini usan propulsores iónicos —mejor dicho, de efecto Hall, una tecnología desarrollada inicialmente en la URSS— a base de argón, los primeros operativos del mundo que usan este propelente y que alcanzan la órbita. Cada motor tiene una masa de 2,1 kg y 170 milinewtons de empuje, con una potencia de 4,2 kilovatios y un empuje específico (Isp) de 2500 segundos. La inmensa mayoría de motores iónicos empleados en el espacio emplean xenón como propelente debido a su alta densidad y baja energía de ionización. Pero el xenón escasea y es cada vez más caro (por encima de los 3000 dólares por kilogramo). Por este motivo, SpaceX decidió utilizar kriptón en sus satélites Starlink desde el inicio, un elemento que es diez veces más barato que el xenón. Sin embargo, con decenas de miles de satélites esperando ser construidos —no solo los nuevos satélites de la megaconstelación, sino también los de reemplazo, puesto que cada Starlink tendrá una vida media de unos cinco años—, incluso el kriptón es costoso y poco abundante. Por contra, el argón es increíblemente barato (de 1 a 20 dólares por kilogramo, dependiendo de la pureza), hasta cien veces menos que el kriptón, y es el tercer gas más abundante en la atmósfera, aunque, a cambio, tiene una densidad mucho menor y su energía de ionización es más alta. De acuerdo con SpaceX, el empuje de estos motores es 2,4 veces superior al de los de kriptón y su Isp es 1,5 veces mayor. Son unas cifras muy buenas teniendo en cuenta que un motor iónico con argón es menos eficiente que uno con xenón. De hecho, el motor de SpaceX tiene una eficiencia del 50% —o sea, desperdicia la mitad de la potencia—, no muy lejos del 60% o 70% que cabe esperar de un motor iónico de xenón.

Los v2 Mini serán los primeros en usar propulsores operativos a base de argón (SpaceX).
Tipos de Starlink.

Los Starlink v2 —también denominados Generation 2 (Gen2)— deben ser lanzados por la Starship, ya que tendrán una masa de entre 1250 y 2000 kg y una longitud de 6,4 x 2,7 metros, por lo que no caben en la cofia del Falcon 9. Sin embargo, el sistema Starship ha tardado más de lo esperado por Musk en estar operativo, así que SpaceX ha decidido introducir los v2 Mini como medida provisional. SpaceX continuará lanzando los v1.5 —la próxima misión Starlink será de esta variante—, aunque se desconoce cuántas misiones v1.5 quedan por despegar. Actualmente, SpaceX tiene licencia de la FCC para lanzar 4408 satélites v1.5 (Gen1) y 7500 Starlink v2 para construir una megaconstelación de unos 13 000 satélites. Pero no olvidemos que SpaceX planea lanzar hasta 30 000 Starlink, que, con el tiempo, serán todos v2. Por el momento, desde diciembre pasado SpaceX está lanzando Starlink v1.5 bajo la licencia Gen2 de la FCC y, ahora, v2 Mini. Esta licencia permitirá a SpaceX lanzar 7500 Starlink en tres de las capas —shells— de la megaconstelación situadas en órbitas con una altitud de unos 530 kilómetros. Estas tres capas tienen inclinaciones medias, de 33º, 43º y 53º y cada una de ellas se divide en 28 planos orbitales diferentes. SpaceX está esperando el permiso de la FCC para poder lanzar miles de satélites adicionales a otras siete capas con altitudes comprendidas entre 340 y 610 kilómetros e inclinaciones de 38º a 148º hasta completar los 30 000 satélites.

Otra vista de los v2 Mini (SpaceX).
Lanzamiento de los v2 Mini (SpaceX).

La cifra de clientes de SpaceX supera ya el millón en todo el mundo y, gracias a la guerra de Ucrania, la megaconstelación Starlink se ha consolidado como un recurso estratégico para los Estados Unidos (en este sentido, habrá que ver cómo influyen las variantes v2 Mini y v2 en el proyecto Starshield, la versión militar de Starlink). En cuanto al impacto visual, SpaceX asegura que ha usado pintura negra especial en determinadas partes de los satélites y una película reflectante dieléctrica para reducir significativamente el brillo de los v2 Mini, aunque no ha proporcionado estimaciones de la magnitud que alcanzarán. Esperemos que una vez alcancen su órbita operativa nos dejen ver las estrellas.

Un satélite Starlink v1.5. Los v2 Mini tienen dos paneles solares (SpaceX).



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