Presentación en sociedad del Raptor 3, el motor que propulsará la Starship de SpaceX

Por Daniel Marín, el 5 agosto, 2024. Categoría(s): Astronáutica • Cohetes • SpaceX • Starship ✎ 165

Si el corazón de un lanzador es su sistema de propulsión, el de la Starship es sin duda el motor Raptor. El cohete más potente del mundo emplea 39 motores Raptor, 33 en la primera etapa Super Heavy y 6 en la segunda etapa Starship. Un número que aumentará en el futuro hasta 44 —35 en el Super Heavy y 9 en la Starship— en la siguiente versión del sistema, la Starship 2. Precisamente, las nuevas versiones Starship 2 y 3 se han introducido ante el aumento de masa del sistema debido a los refuerzos de la estructura, la mayor complejidad de filtros y los tanques de propelentes para el aterrizaje, etc. Este aumento de masa se tradujo en un cuarto vuelo de prueba bastante exitoso, pero la Starship debe crecer para alcanzar el objetivo original de colocar unas cien toneladas en órbita baja, que es el propósito de la versión v2. La Starship 3 será capaz de colocar unas 200 toneladas en órbita, aunque para eso todavía queda un tiempo.

El primer Raptor 3 comparado con el Raptor 1 (izquierda) y el 2 (derecha) (SpaceX).

Y una de las claves del éxito de estas versiones y del sistema es el Raptor. El sábado 3 de agosto, SpaceX hizo públicas las primeras imágenes del primer ejemplar de la versión 3 del Raptor, al mismo tiempo que se publicaron varias especificaciones del motor (algunas ya se conocían, pues el motor ya ha sido probado). Según SpaceX, y como era conocido, el Raptor 3 podrá generar 280 toneladas de empuje a nivel del mar, comparado con las 230 toneladas del Raptor 2 actual. El impulso específico (Isp), una magnitud que nos da la eficiencia del motor, es más o menos el mismo, unos 350 segundos, pero el avance más importante es el peso. El Raptor 3 tiene una masa de 1525 kg, frente a los 1630 kg. La mejora puede no parecer mucha, aunque multiplicado por 44 es un ahorro relevante. No obstante, SpaceX se ha encargado de enfatizar que una cosa es el peso del motor aislado y otra es el peso con todos los sistemas asociados una vez unido al lanzador. Y en este sentido la diferencia es enorme, de 2875 kg del Raptor 2 a 1720 kg.

Las futuras Starship 2 y 3 comparadas con el sistema actual (SpaceX).
32 de los 33 Raptor 2 encendidos en el despegue de la IFT-4 (SpaceX).

Esta diferencia se debe en gran parte a que el Raptor 3 no necesita un sistema de supresión de incendios y un escudo térmico tan pesado como sus predecesores. El aspecto exterior del motor refleja esta mejoras. Mientras que el Raptor 1 era un amasijo de cables y conducciones, las líneas limpias del Raptor 3 parecen casi irreales (en honor a la verdad, el Raptor 3 de serie con toda probabilidad no será tan limpio como el de la foto). Según Musk, toda esa complejidad que veíamos en los primeros Raptor se ha trasladado al interior de cada motor usando la tecnología de impresión 3D para metales «más avanzada del mundo» (Musk dixit). De este modo, para acceder a algún componente interno del motor lo más sencillo es cortar el motor y volver a soldarlo. Como siempre que SpaceX presenta una novedad, Musk va un paso más allá y ya ha dicho que el objetivo es mejorar la eficiencia del Raptor de vacío hasta lograr un impulso específico de 380 segundos.

Los 3 tipos de Raptor y sus prestaciones (SpaceX).
Esquema del Raptor 2 (Wikipedia).
El primero (SpaceX).

El Raptor no es ni el motor de combustible líquido más potente del mundo —ese honor va para el RD-171M ruso, con 740 toneladas de empuje a nivel del mar—, ni el más eficiente —aunque el metano permite mayores eficiencias que el queroseno, un motor de hidrógeno puede ser más eficiente sin problemas (el Vulcain 2.1 del Ariane 6 supera los 400 segundos de Isp)—, ni tampoco es el único motor de metano estadounidense de gran potencia, pues Blue Origin ya ha probado su BE-4 en el primer vuelo del cohete Vulcan de ULA. Con un empuje de unas 250 toneladas al nivel del mar, el BE-4 es más potente que el Raptor 2, pero menos que el Raptor 3. En cualquier caso, lo interesante del Raptor es que es un motor avanzado de doble ciclo cerrado y su espectacular relación empuje-peso, de casi 184, que lo convierte en una auténtica maravilla de la tecnología (la relación T/W del RD-171, por ejemplo, es de 85 aproximadamente). Es decir, aunque sus características no sean espectaculares comparadas con otros motores como el BE-4, el hecho de que logre esas cifras con una masa tan pequeña y un volumen tan compacto sí es algo increíble, algo que es posible gracias a la elevadísima presión en la cámara de combustión, que alcanza los 350 bares (el BE-4 tiene una presión de unos 130 bares).

El primer Raptor 3 comparado con un Raptor 2 de vacío (SpaceX).
Características de las diferentes versiones de los Raptor (SpaceX).

El otro punto fuerte del Raptor es, por supuesto, la economía de escala. El BE-4 y otros motores se fabrican, como mucho, por decenas al año. El Raptor es infinitamente más barato por unidad que el BE-4, con un precio para el Raptor 2 que se rumorea alcanza los 250 000 dólares, frente a los 10 millones del BE-4 (aunque es de esperar que el coste del motor de Blue Origin también baje con el tiempo). El primer ejemplar del Raptor 3 es una realidad. Ahora habrá que verlo en acción.

El primer Raptor 3 en el stand de pruebas (SpaceX).


165 Comentarios

    1. eso tiene que se mentira segun los bocachanclas de este sitio la starliner no tenia problemas y que una fuga y un propulsor averiado eso era lo normal en un vehiculo de pruebas.

      que si la dragon tambien tenia problemas que si la starliner estara certificada para humanos y que luego se usara todos los dias en las demas estaciones espaciales sobre todo en la de blue orign

      ahora sabemos que directamente los de boeing son unos chapuzas y no han probado nada, ya se intuia en los anteriores vuelos de prueba pero vamos que llegar han llegado por la habilidad del piloto no por los sistemas de la nave.

  1. con la impresión 3D se pueden hacer piezas hasta ahora muy complejas de hacer con herramientas robotizadas, imprimirlas es un salto brutal en posibilidades, otro tema es que se hayan ayudado de la IA para desarrollarlo, que también cuenta.

  2. Gracias, gran artículo y comentarios muy interesantes. Como siempre.
    Lo único, por más que veo esos motores, solo pienso en los Daleks.
    Saludos.

  3. Muchas gracias Daniel y contertulios. Entiendo que el raptor V1, en realidad se debería catalogar como raptor v0.5, y este V3, sería el V1. El V1 era un prototipo que no iba a ninguna parte en una nave final.

    Estoy muy ilusionado por este Raptor V3 (y el BE-4). Si consiguen bajar el precio tanto, quizás se pueda crear una economía más desarrollada en LEO, que no dependa de megaconstelaciones o inversiones de grandes estados.

    El tiempo no pasa suficientemente rápido.

      1. No tengo mucha imaginación. Fabricación de cosas que no se pueden fabricar en tierra con la misma calidad(hay un ejemplo de pruebas de fabricación de fibra óptica de calidad en nasa.gov/centers-and-facilities/armstrong/nasa-supported-optical-fiber-manufacturing-arrives-at-space-station/), bases científicas en el espacio (no me preguntes qué hacen), hoteles para vivir la ingravidez durante unos pocos días, transporte de mercancías (llevar productos lunares o marcianos de alimentación diferentes a la tierra que por lo que sea sean de mayor calidad). No lo sé. Los barcos españoles traían oro de las americas. Quizás haya accesibles materiales en la luna, como el Helio 3, para los futuros reactores de fusión. Depende de los precios de transporte, para que algo sea factible o no. Y también de los límites de lo que pueda sostener el ecosistema de la tierra.

      2. Si se supiera qué podría ser rentable, las empresas ya estarían invirtiendo dinero en ello. De momento, no lo hacen. O por falta de visión, o porque no será suficientemente bajo el precio del transporte. De momento, China, también quiere montar una red de generación de energía solar a través de una granja de paneles en GEO (supongo).

        Elon ha encontrado una mina de oro en el espacio, con la megaconstelación Starlink en LEO. Si Kessler lo permite, seguirá siendo cada vez más rentable. Pero no creo que puedan haber muchas constelaciones, sin que acabe en desastre. Tarde o temprano se regulará ese aspecto, y por eso quería mirar otros aspectos a las oportunidades que ofrecen las megaconstelaciones.

        Ten en cuenta que ciertos negocios, promoverán otras oportunidades de negocio indirectos. Se necesitarán técnicos de mantenimiento de los hoteles, herramientas adecuadas al trabajo al espacio, etc.

      3. LEO está suficientemente cerca de la superficie terrestre como para que vaya desarrollándose a medida que la propia economía terrestre avanza.
        Se habla mucho de las comunicaciones, aunque está por ver su utilidad real. En cambio, imagen y todo tipo de teledetección en todo tipo de bandas espectrales, desde esas órbitas entiendo que tiene mucho mayor potencial económico que comunicaciones, creo yo.
        El caso es que no se trata puramente de «economía en LEO» sino de que la propia economía terrestre se extiende hacia LEO, de la misma manera que no consideramos a la aviación comercial como «economía aérea».

          1. Pero la economía espacial no puede existir sin la terrestre, en realidad.
            Por otro lado, la inmensa mayoría de esa economía espacial consiste en prestar servicios de todo tipo a la Tierra (meteorología, comunicaciones, imagen, turismo… ) lo que es puramente espacio – espacio es insignificante, si es que existe.
            Al final, son formas de llamar la misma cosa. Pero unos términos llevan a confusión y a creerse escenarios inexistentes y otros son más descriptivos de la realidad. Yo prefiero verlo como que la economía terrestre se expande desde la superficie hasta el espacio (y más allá, ejee)

          2. Y cómo va a haber una economía en el espacio si practicando hay seres humanos en el espacio??. La economía existe porque existe el ser humano, no lo contrario. Cuando se empiece a poblar seriamente nacerá natural y orgánicamente dicha economía a partir de las necesidades humanas (como SIEMPRE sucedió en la historia de la humanidad). Un ejemplo relativamente cercano, la conquista de América por parte de los europeos, o más cercana aún (y de hecho caso de estudio en la economía) la conquista del lejano oeste por parte de los estadounidenses. No sé si saben, pero en economía se suele estudiar como paradigma del nacimiento de una proto económica el «caso Robinson Crusoe».

        1. Pochimax, estás en un error.
          Solo tienes que comparar los lanzamientos de satelites de todo tipo con los de teledetección y reconocimiento, así es y así seguirá.

          1. China lanza la hueva de Jilin de esos de observación terrestre.
            En cualquier caso, no me estaba refiriendo al mercado actual sino a una posible variación futura, pienso que con el tiempo y si se abarata la fabricación de espejos y demás, la balanza se puede inclinar hacia la observación.
            Puede no suceder, desde luego. Pero con el tiempo puede variar el mercado.

          2. Las comunicaciones son cada vez más necesarias, hay cientos de millones de idiotas pegados 20 horas al día a teléfonos, tabletas y ordenadores viendo un 99% de chorradas.
            ¿ Que mercado futuro y amplio puede tener la fotografía y teledetección desde la órbita?.

          3. Depende de la resolución de las imágenes, de la frecuencia de actualización y del precio.
            Sobre todo del precio, lógicamente. El abaratamiento intuyo provocaría una demanda exponencial de servicios de ese tipo.

          4. Desconozco los números, pero la teledetección y la observación de la tierra mueve una economía gigante.
            No creo que la economía «espacial» deba medirse en numero de lanzamientos si no en su aplicación y beneficios generados.
            La teledetección entre otras cosas mejora mucho la eficiencia y la efectividad de actividades como la agricultura, la pesca, el control de plagas, el control de incendios, la gestión hídrica, la creación de infraestructuras, la gestión de tráfico de todo tipo (aéreo, marítimo, terrestre).
            La teledetección y la observación de la tierra está metido hasta las cosas más cotidianas como google maps.

            Por otro lado, es cierto que hemos nombrado LEO, pero no GEO que también es economía terrestre-espacial y es donde en realidad más encontramos los satélites de teledetección.
            Por supuesto, los sistemas de posicionamiento no dejan de ser también sistemas de teledetección. Y todos los telescopios militares son teledetección, la guerra y la defensa moderna no es posible sin teledetección.

            Y luego está el tema del abaratamiento, como dice Pochi. YO soy montañero y esquiador, si tuviera un acceso más económico a imágenes satelitales en tiempo real pagaría encantado para poder tener la información de en que parte de las montañas hay nieve, que espesor hay, desde que altitud, etc…

            No se si la economía que mueve la teledetección es mayor que las telecomunicaciones por satélite o no, pero desde luego no es desdeñable.
            No olvidemos que la mayoría de las telecomunicaciones no usan ningún satélite si no que son terrestres por cables y antenas.

          5. Aumentar la resolución de imágenes para uso privado de una región no tiene sentido, para eso hay drones.
            En cuanto al uso de numerosas bandas espectrales sobre terrenos de cultivo, prospección, etc…lo pueden realizar con pocos satélites ya que las condiciones de la superficie varían muy poco de unos días a otros.
            En definitiva, veo poco mercado…

        2. Estoy convencido de que la fabricación en ingravidez tendrá mucho futuro. Por ejemplo los procesos de difusión de dopantes en semiconductores, extrusiones metálicas a escala nanometrica y mucho más aún cualquier proceso macroscópico que quiera explotar fenómenos cuánticos son muy sensibles a las vibraciones. En ingravidez se pueden conseguir condiciones imposibles en la superficie. Otra cosa es subir una planta de fabricación de ese tipo a órbita, y sobretodo realizar los desarrollos necesarios. Cuestión de tiempo y dinero, hay gente muy lista por ahí…

          1. Siento disentir de tu opinión.
            Tras 50 años de investigaciones ya se ha demostrado que la ingravidez no aporta nada especial.
            Las técnicas de obtención de obleas para semiconductores y fabricación de dispositivos electrónicos tiene como límite la ultra miniaturización de máscaras ( nivel actual de unos 9 nanómetros en Occidente) y finalmente los fenómenos cuánticos.
            La purificación de productos biotecnológicos tampoco necesita 0g para nada ( la difusión se origina por concentración de solutos no por gravedad ).
            Las aleaciones » perfectas «de materiales como los metales no presentas ventajas especiales.
            Incluso la obtención de cristales de proteínas para investigar estructuras ya no es necesaria.
            Gran parte del futuro es el turismo…..que le vamos a hacer!

          2. Insisto en que personalmente no sé hacia donde irá el interés de las empresas. Ni idea.

            Otra cosa que podría ser interesante, podría ser la medicina. Quizás según qué problemas sólo se puedan tratar en el espacio. Cabe recordar que algo así había en la película Contact.

          3. Odio a la doctora Arroway, a su papaíto y a sus lloriqueos. ¡Qué asco de personaje, estropea la película!

            No he leído el libro, lástima.

          4. No he hablado de 0g como tal, en el sentido de que el hecho de que no exista aceleración gravitatoria sea bueno. Si no de las vibraciones en la fabricación.
            Es decir, en la superficie siempre necesitas apoyarte en el suelo, que transmite vibraciones, lo que por ejemplo, genera la de-coherencia en gran medida en los ordenadores cuánticos. También genera la corrupción de las interferencias en telescopios dengravedad, como ligo.
            En ingravidez, puedes aislar un sistema a un nivel imposible por principio en la superficie, a eso me refería.
            Obviamente, todo esto, desde mi cuñada opinión.

    1. Para tener «gravedad» artificial, la forma más simple, es simplemente atar dos Starship con un cable suficientemente largo y ponerlos a rotar alrededor del centro de masas.

  4. Eso de que un motor que se supone que debera soportar 350 bares, a la hora de la revision, se lo corta al medio y se lo suelda y ya esta…. me parece una boludes irreal, si, el motor va a ser mas simple y liviano, pero va a ser un dolor de cabeza para la reutilizacion, tener todos los componentes tan compactados…

  5. Que ganas de verlo volando, el Raptor es como casi todo en SpaceX el culmen en tecnologia, no hay ciclo más complejo ni más avanzado. Me encantaría poder decir esto de Europa y de algúno de sus proyectos, recuerdo solo el Sabre del proyecto HOTOL, pero es inglés no de la ESA

    1. Se están convirtiendo en costumbre las explosiones en órbita de la etapa superior del LM-6 chino, creando nuevos focos de basura espacial cada vez:

      https://spacenews.com/chinas-long-march-6a-rocket-appears-to-have-an-orbital-debris-problem/

      Lo más terrorífico es que no parece importarles; siguen lanzando como si nada.
      ¡Dios! sólo espero que no lancen los 13.000 satélites de la nueva megaconstelación con el LM-6 🙆

      Parece que hay una cosa que China no copia de SpX: las buenas prácticas, haha ☺

  6. impresionantes fotos del motor encendido en el sitio de pruebas de mcGregor no tiene nada mas añadido y funcinando.perfectamente.

    Gwynne Shotwell riendose del paleto de Tory Bruno diciendo que al motor le faltaban cosas para que fucione y ella le responde en X con la foto del motor en funcionamiento que «tiene buen funcionamiento para estar parcielmente ensamblado». epico.

    directamente se han meado encima de toda la competencia.

    1. Tory Bruno:
      «Han hecho un excelente trabajo haciendo que el montaje sea más sencillo y producible. Por lo tanto, no hay necesidad de exagerar esto al mostrar un motor parcialmente ensamblado sin controladores, administración de fluidos o sistemas TVC, y luego compararlo con motores completamente ensamblados que sí los tienen.»

      Gwynne:
      «Funciona bastante bien para un motor «parcialmente ensamblado» :)»

      https://twitter.com/gwynne_shotwell/status/1821674726885924923

      Tras la publicación de la foto del Raptor 3 funcionando, Tory es víctima propicia para el sarcasmo de los internautas:

      Internauta cabroncete 1:
      «Sin faltarle el respeto a @torybruno pero mi interpretación de su opinión es que en realidad está experimentando cierto grado de disonancia cognitiva sobre cómo @SpaceX diseñó tal obra maestra.»

      Tory:
      «No. Como dije, han hecho un excelente trabajo simplificando este motor. Tienen muy buenos ingenieros que pueden estar orgullosos de lo que han logrado.»

      Internauta cabroncete 2:
      «El motor es tan bueno que pensaste que estaba incompleto. ¿Es eso correcto o no?»

      Tory:
      «Todavía manzanas con naranjas. Pero, como ya he dicho, excelente trabajo. Este es el motor más limpio que he visto jamás en la clase de tamaño pesado. (Estoy participando por última vez porque quiero dejar claro el reconocimiento que merecen sus ingenieros, a pesar de la distracción del trolling).»

      forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=53555.msg2614271#msg2614271

      1. el pobre bocachancla no sabe donde meterse despues de la cagada inicial, con tal de no admitir que este motor es una obra de arte y ademas funciona mejor que los be-4

        Con lo facil que hubiese sido desde el principio o bien callarse o decir magnifico trabajo, sin poner peros.

        Pero como ha abierto la boca para desprestigiar el motor pues ahora le caen ostias por todos lados. se lo ha ganado a pulso el hombre

        1. En honor a la verdad, yo también pensaba que iban a añadirle algo más de complejidad externa al motor, parece un CGI. Y habrá que esperar a ver al nuevo Raptor montado en una Starship para comprobar su grado de limpieza final.
          Pero hay motivos para ser optimistas; creo que va a ser un motor revolucionario.

        1. El motor Raptor 3 tiene un estilo minimalista imponente,
          lo mejor de todo es que tiene las métricas.
          No culpo a Tory Bruno su incredulidad, -incluso uno mismo-,
          sin comenzar su camino se vislumbra ya en la cúspide de la buena ingeniería.

          P.D.: mientras tanto en otros lares,
          Boeing brilla es por su falta de ingenieria calificada.

    2. Lo de Tory Bruno es de vergüenza. Realmente ese hombre está a cargo de ULA??, eso explica mucho.

      Realmente la limpieza externa tan minimalista del Raptor V3 asombra, lo es tanto como el Merlin-1D del Falcón 9 pero siendo infinitamente más complejo y avanzado. Una verdadera maravilla de la tecnología.

  7. Habrá que verlo en acción, pero en principio parece un salto cualitativo en la industria ciertamente disruptor 😳 (o tal vez sería mejor decir «disraptor»…) que supera las previsiones existentes.

    1. Pues espero que no tengan que llegar a ese punto, si al final toman la decision de bajarles en una Dragon es porque hay dudas razonables de la seguridad de la starliner. Bajarles en una dragon seria un golpe de imagen muy duro para Boeing.

          1. «¿No habéis pensado en darle otros usos a eso que llamáis nave? Puesto del revés, sería un macetero de puta madre…»

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Por Daniel Marín, publicado el 5 agosto, 2024
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