Actualmente solo hay un país con lanzadores superpesados operativos: Estados Unidos, que dispone del Falcon Heavy y el SLS. Y pronto tendrá el New Glenn y, por supuesto, la Starship. Solo hay otros dos países que estén desarrollando lanzadores pesados. Por un lado tenemos a China, con su cohete lunar CZ-10, que debe debutar en 2027 (en 2026 despegará la versión pequeña, el CZ-10A) y el CZ-9, que despegará a partir de 2033. Por otro está India, con las versiones pesadas del Soorya, que estarán listas a partir de 2032. Aunque Rusia tiene el programa Yenisey para crear un lanzador pesado, la coyuntura económica actual de Roscosmos hace imposible que este vehículo salga adelante a medio plazo. Pero, ¿y Europa?
Podríamos decir que Europa ni está ni se le espera y terminar el artículo aquí, pero lo cierto es que sí que existen algunos planes de lanzadores pesados en el viejo continente. O, mejor dicho, estudios preliminares. El pasado mayo vimos las dos propuestas de cohetes superpesados desarrolladas bajo el estudio PROTEIN (euroPean Reusable and cOsT Effective heavy lIft transport investigatioN) de la Agencia Espacial Europea (ESA). Ahora la ESA ha publicado los informes con los resultados de las dos empresas seleccionadas, la francesa ArianeGroup y la alemana RFA (Rocket Factory Augsburg), que han propuesto, básicamente, variantes de la Starship y del New Glenn, respectivamente. Los lanzadores superpesados —o EHLL (European Heavy Lift Launcher) en la jerga de la ESA— presentados son, lógicamente, reutilizables, aunque cada compañía ha presentado dos versiones diferentes, una totalmente reutilizable y otra semireutilizable.
ArianeGroup nos ofrece un lanzador totalmente reutilizable y otro semireutilizable. El primero o RLV (Reusable Launch Vehicle) es capaz de colocar 100 toneladas en una órbita baja (LEO) de 6º de inclinación (despegando desde Kourou) y 43 toneladas en una órbita polar heliosíncrona (SSO). Tiene un diámetro de 9 metros —como la Starship— y en la primera etapa usa un conjunto de motores de metano Prometheus (no se especifican cuántos, se entiende porque este número dependerá de la versión del motor elegida). La segunda etapa es una variante de gran tamaño de la etapa reutilizable SUSIE propuesta por ArianeGroup para el Ariane 6, un cuerpo sustentador de aterrizaje vertical a base de hidrógeno líquido. La primera etapa es demasiado grande para aterrizar en una barcaza, por lo que solo queda la opción de aterrizaje en el lugar de lanzamiento (RTLS). El sistema sería capaz de efectuar cien misiones al año desde tres o cuatro rampas de lanzamiento y cada vehículo podría ser reutilizado unas cincuenta veces.
La variante semireutilizable SRLV sería más pequeña, 100 metros de longitud y 8,5 metros de diámetro, pero también podría colocar 100 toneladas en LEO y 76 toneladas en SSO. La mayor ventaja de esta variante, además de su menor tamaño, es que sería capaz de llegar a órbitas muy altas o a la órbita geoestacionaria, pudiendo colocar hasta 35 toneladas en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). Y es que, lógicamente, ArianeGroup se ha topado con el mismo muro de prestaciones que la Starship cuando uno emplea un sistema de dos etapas totalmente reutilizable, que no es otro que la imposibilidad de alcanzar órbitas elevadas o trayectorias interplanetarias con un solo lanzamiento.
Las dos variantes podrían estar en servicio al mismo tiempo para cubrir todo el rango de posibles misiones. En ese caso, la primera etapa del RLV sería similar a la del SRLV, con un diámetro de 8,5 metros, y, por tanto, las prestaciones de este RLV serían ligeramente inferiores. En el caso de disponer de esta flota de dos tipos de cohetes, el SRLV se denominaría ‘flag ship’ y la RLV la ‘sister ship’. El coste de poner en órbita la carga útil debería ser inferior a los 280 euros por kilogramo.
En cuanto a la empresa RFA, también propone dos variantes de EHLL, de dos y tres etapas, respectivamente, que son una especie de New Glenn europeo, aunque construido en acero inoxidable. Las dos versiones son más pequeñas que el RLV o el SRLV de ArianeGroup, con un diámetro de 7 metros, como el New Glenn. No obstante, el menor tamaño de la primera etapa permite su recuperación mediante una barcaza o navío en alta mar, lo que mejora bastante las prestaciones. Esta primera etapa aterrizaría «a lo Falcon 9» mediante rejillas aerodinámicas y tren de aterrizaje, mientras que la segunda etapa, también reutilizable, usaría superficies aerodinámicas parecidas a las de la primera etapa del New Glenn y aterrizaría como una Starship, belly flop incluido. La primera etapa haría uso de 30 motores Prometheus Mark 2 de metano, mientras que la segunda usaría 7 motores de hidrógeno de unas 60 toneladas de empuje cada uno. RFA propone una modificación criogénica de sus motores Helix de queroseno, aunque la ESA tiene en marcha el proyecto Thrust! para crear un motor ligero que podría emplearse en estos EHLL.
La versión de dos etapas o TSTO (Two Stage To Orbit) tiene una masa al despegue de 2500 toneladas, una longitud de 130 metros y es capaz de colocar entre 70 y 100 toneladas en LEO, dependiendo de si aterriza en una barcaza o en la rampa de lanzamiento. La versión de tres etapas o 3STO, de 2600 toneladas al lanzamiento y 140 metros de longitud, puede colocar entre 90 y 115 toneladas en LEO y, además, podría acceder a GEO u otras órbitas más elevadas fuera del alcance de un vehículo totalmente reutilizable. El informe no da detalles de esta tercera etapa más allá de que sería criogénica (hidrógeno) y desechable. La versión TSTO realizaría entre 100 y 140 misiones al año en función de si la primera etapa se recupera en tierra firme o en una barcaza, mientras que la 3STO efectuaría entre 80 y 100. El precio del sistema estaría entre 200 y 360 euros por kilogramo.
Las soluciones técnicas de lso lanzadores PROTEIN son similares a las de la Starship o el New Glenn, no tanto porque sean una «copia» —recordemos que esa palabra solo se usa cuando hablamos de China—, sino porque no existen muchas opciones de construir cohetes reutilizables con la tecnología actual. Precisamente, el cohete CZ-9 chino también ha tendrá dos versiones similares, con una variante semireutilizable con una etapa superior criogénica para misiones a la Luna o a Marte y otra totalmente reutilizable.
Los conceptos PROTEIN demuestran que existen ideas en Europa para desarrollar lanzadores pesados. El informe deja clara la obviedad de que ‘solo’ hace falta iniciativa política, que se traduce en apoyo económico, para construir lanzadores pesados. Eso sí, el apoyo debería concretarse ya para que estos lanzadores estén operativos alrededor de 2035. Estos proyectos son un ejemplo de un lanzador en busca de una carga útil, pues su objetivo no está del todo claro. Los informes usaban como referencia el despliegue de estaciones de energía solar en órbita geoestacionaria o centros de datos en órbitas polares, pero esto son solo un par de opciones de cara al futuro. Por último, no olvidemos que otras empresas europeas tienen sus propios proyectos de lanzadores pesados al margen de PROTEIN. Sin ir más lejos, la española PLD Space quiere desarrollar las versiones pesadas Miura Next Heavy y Super Heavy, capaces de colocar en LEO entre 36 y 53 toneladas en LEO, menos que un superlanzador PROTEIN al no disponer de segundas etapas reutilizable, pero, a cambio, con una tecnología más asequible.
Referencias:
- https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Transportation/Future_space_transportation/Super_heavy-lift_frequent_flights_to_space_for_Europe_Protein_study_results
- https://esamultimedia.esa.int/docs/STS/Executive_Summary/PTN-TN-1000000-X-0003-AGS_ExSum.pdf
- https://esamultimedia.esa.int/docs/STS/Executive_Summary/PROTEIN_RFA_EX_v1.7.pdf
Fuera de tema, porque aunque podría ser sobre una estación en órbita en la Luna, es un problema teórico sobre la gravedad (como el de las vacas perfectamente esférica).
En un asteroide bola de hierro de 100 km, que rota a una vez cada 1000 horas, hay un ascensor que sube por un cable de hierro perfectamente recto. Hasta una estación espacial que se mantiene a 50 km, sea como sea a 50 km. En órbita «geoestacionaria» perfecta.
¿Qué fuerza de gravedad hay en la punta de arriba del cable? ¿Y en el punto más alejado del asteroide?
NOTA 1: Me imaginé que quizás la fuerza de gravedad final sería la equivalente a un asteroide de 150 km.
NOTA 2: Si fuese así, casi parecería como si el cable fuese un artilugio que crea un rayo de gravedad hacia el asteroide, para los que están en la estación, ji, ji… Y entonces debería de necesitar más impulso por el peso de lo que haya justo encima de la puntita…
Nota 3: En la práctica esa suma de gravedad no ocurriría nunca? Al estar el cable combado…
Aquí tienes la teoría elemental
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Space_elevator
Sí gracias, lo conocía, pero no sé si serviría, es como otro problema…
Porque debajo del polo opuesto del asteroide habría 100+50 km de hierro en linea recta… Y es un punto sin rotación…
Se supone que el cable de hierro es fino y al ascensor tiene poca masa respecto del asteroide ( ese es el concepto de ascensor espacial, un cable tenso una caja que sube y baja con masa despreciable frente al planeta).
Por tanto en la parte inferior del asteroide hay la misma gravedad que en la base del ascensor, un cable fino y largo no tiene masaa apreciable respecto de un objeto mucho más grande.
Suponía como tu, pero me quedo corto porque dudo…
Qué genera la gravedad, la masa o la masa en línea recta?
Un asteroide con forma churro (cilindro) de 100 Km de largo y 10 de ancho, ¿tiene más gravedad en las puntas?
La gravitación depende de la masa y su distribución.
En una esfera homogénea decrece con el cuadrado de la distancia en el exterior, máxima en la superficie y decrece linealmente hacia el centro, en donde se anula.
Si no es homogénea » g» externa varia algo de un sitio a otro i se usa en geodesia para detectar masas internas más densas ( algunas rocas, minerales ) o menos densas ( agua , crudo).
Para calcular en cualquier figura geométrica homogénea hay que hacer cálculos integrales con elementos diferenciales a la misma distancia del punto a calcular.
Como te interesan los cilindros aquí tienes el cálculo con ejemplos
http://walter.bislins.ch/bloge/index.asp?page=Gravitational+Acceleration+and+Potential+Field+of+a+Cylinder
Saludos.
Y se usa..
Muchas gracias KONUS 🙂
La base del ascensor estáría en el polo norte geográfico del asteroide. Y «debajo» del polo sur habría esos 100+50 Km de hierro que no rota.
Muchas gracias KONUS 🙂
Me pareció hermoso el cohete de la empresa RFA. Con un gran estilo.
Como las empresas no han propuesto posibles nombres para los cohetes, ¿qué nombres les podríamos poner?
Estaba pensando… y pensé más rápido que lo normal… y dije:
¿Para qué tengo Perplexity? 🤣.
Bueno, aquí van algunas propuestas de la IA:
~ Hércules: evoca poder y resistencia.
~ Galileo: en honor al mismo.
Representa la exploración y el avance del conocimiento científico.
~ Titán: por los titanes de la mitología griega. Sugiere fuerza y grandeza.
~ Valkyrie: de la mitología nórdica. Las valquirias eran guerreras que llevaban a los héroes caídos al Valhalla. Puede representar valentía y nobleza en la exploración espacial.
~ Elysium: de la mitología griega, era el lugar donde iban los héroes después de muertos.
Podría simbolizar un destino glorioso en el Espacio.
~ Alcázar: son fortalezas históricas Españolas. Representa la robustez y la capacidad de soportar grandes desafíos, similar a lo que se espera de un cohete.
~ Quijote: en honor a don Quijote.
Simboliza la ambición y la valentía de enfrentar lo desconocido, al igual que los cohetes y las misiones espaciales.
Rocinante, caballo de Don Quijote y por ello nave en The Expanse.
Buenas noticias para los detractores de la Starship y los ambientalistas del sur de Texas: hay mas piedras que lanzarle este sistema de lanzamiento (valga la redundancia).
Resulta que un grupo de investigadores de la Brigham Young University publicaron hace unos días el artículo «Starship super heavy acoustics: Far-field noise measurements during launch and the first-ever booster catch» (Gee et al., 2024). Link: https://pubs.aip.org/asa/jel/article/4/11/113601/3320807/Starship-super-heavy-acoustics-Far-field-noise.
No quiero robar mucha nota, pero básicamente nos viene a confirmar lo que muchos sospechabamos: Starship-Super Heavy no solo es el cohete más poderoso de la historia, sino que también el más ruidoso.
Como puntos destacados, básicamente encontraron que, al menos para el IFT-5, la cantidad de ruido producido por un lanzamiento Starship es comparable en todas las métricas utilizadas a unos ~10 lanzamientos de Falcon 9, así como a unos 4-6 lanzamientos del ya muy difamado SLS. Además, otro hallazgo desconcertante fue que la reentrada del Super Heavy produjo casi tanto ruido como el lanzamiento del sistema completo.
Esto puede ser un problema importante de cara al impacto ambiental y a la lejanía mínima de las plataformas de lanzamiento para con los centros poblados (quizá en un futuro próximo a SpaceX le vuelva a interesar los conceptos detrás de Phobos y Deimos).
No obstante, también cabe destacar que algunos de los resultados de los modelos de simulación empleados en la evaluación ambiental de la FAA resultaron ser sobreestimaciones de los resultados medidos en campo, mientras que algunos otros fueron subestimaciones. Otra cosa curiosa que encontraron es que la reentrada de
Según nos confirma NASASpaceflight, el mismo equipo estará trabajando también durante el IFT-6, así que estaría interesante ver que consiguen durante una segunda aproximación, en un día y condiciones diferentes.
(El último «Otra cosa curiosa que encontraron es que la reentrada de» no iba. Lo siento).
Es natural que la diferencia de resultados entre EE.UU y Europa sea abismal en el tema aeroespacial (y en muchos otros). Después de todo los que están al frente de Space X y Blue Origin son dos de los empresarios más exitosos e innovadores de la historia. Para cualquier empresario de éxito la eficiencia de costes y la innovación es el principio rector número uno.
Supongo que también influye que el gasto público de USA en el espacio es muy, muy superior al gasto público del conjunto de todos los países europeos, en el espacio.
Ellos nadan en una piscina mucho más grande que la europea.
SpaceX salió de un empresario que pudo llevar una PLD space al nivel Miura5 en unos 7 años y una NASA que en el momento adecuado metió unos cientos de M para el F9 y un billardo y pico para la Dragon con una implementación de manual.
Es una buena carambola que podría no haber pasado, fue por los pelos que Elon no fracasara.
Blue va a ritmo de NASA, pero el producto NG mola y el SLS no.
De momento estemos atentos el día 19 martes a las 22 horas GMT para ver el IFT flight 6
17:00 lanzamiento hora Miami
Stay tuned for the next launcher families: VITAMIN and MINERAL
Me encanta que Europa (y ojalá otros más), al menos como “Estudios Preliminares” esté pensando en lanzadores propios y del tipo de la StarShip y el New Glenn, a los que provisoriamente llamé en el post anterior de Daniel, sistemas de transporte de “Generación New Space 2.0” (como cuando se habla de “Aviones de Combate de 5° Generación”, si incorporan innovaciones que los de 4° ó 4.5 no tenían completamente).
Por “Generación New Space 2.0” me refería a los sistemas de transporte espacial que incluyen al menos estas 2 características básicas:
1) REUTILIZACIÓN (rápida y barata como el Falcon-9, no como el Transbordador) pero no solo de 1° etapa sino “tendiente” a reutilizar todas las etapas.
2) REFUELING orbital, minusvalorado pero estratégico, para misiones tipo Artemisa MAS ALLA DE LA ÓRBITA (Solo esto les falta a los 2 lanzadores europeos del artículo).
(Ver: https://danielmarin.naukas.com/2024/11/12/marslink-y-otras-sondas-comerciales-para-el-planeta-rojo/comment-page-2/#comment-618331 )
Pero estas 2 características, no son para hacer lo mismo que el Ariabne-5&6 o el Falcon-9&Heavy en órbita terrestre, ni tampoco repetir las misiones de la “Era Apolo” del tipo “toco y me voy”. Sino principalmente para participar de los sistemas de transporte MÁS ALLÁ DE LA ÓRBITA, para personas y carga, de ida y de vuelta, de la “Era Artemisa” cuyo lema es “Esta vez vamos PARA QUEDARNOS”. Con sus estaciones o bases, robóticas o tripuladas, en órbita/superficie y lunares/marcianas, científicas/mineras, públicas/privadas, más satélites de comunicación, infraestructura y vehículos de superficie, etc. Sistemas de transporte New Space 2.0 para todas esas cosas, que ya están en desarrollo y contratados para Artemis-3, 4 y 5 por EEUU (SuperHeavy+StarShip y NewGlenn+BlueMoon); así como sus contrapartes en Chinas, y ojalá proyectos como el de la presente nota en Europa.
Sistemas que por incluir REUTILIZACIÓN (rápida y barata) + REFUELING orbital (entre otras cosas), permiten viajes MÁS ALLÁ de la órbita terrestres del orden de: 10 veces MÁS FRECUENTES, con 10 veces MAS CARGA y 10 veces MÁS BARATOS, que con el SLS+Orion u otro vehículo estilo Saturno V+Apolo, para llevar y traer, carga y/o gente, a estaciones permanentes del tamaño de la ISS y luego creciendo, en la superficie Lunar con humanos y robóticas de prueba en Marte, para tripularlas después.
Ojalá apuesten con todo por la opción de Ariane, PERO
Europa necesita un lanzador pesado?
Su DEMANDA no les da (a diferencia de EUA y China), y su PRESUPUESTO no les da para mantenerlo o construir una arquitectura lunar que lo aproveche (y menos si comienzan la IIIGM),
Tecnológicamente podrían hacerlo, hay mucho talento en Europa, pero requerirá mucho dinero.
Más que seguir con Ariane 6, ojalá apuesten con todo por este RLV, pues es la opción más competitiva a cómo pinta el futuro de la exploración espacial.
La arquitectura New Glenn nació obsoleta
Bastante de acuerdo contigo Saturno Marte.
Entonces siguiendo tu línea, pregunto:
1.A. ¿Estados Unidos necesita «volver a la Luna pero esta vez para quedarse y luego llegar a Marte»?
(como es el objetivo del programa Artemisa)
1.B. ¿Estados Unidos necesita 3 lanzadores Super-Pesados?
(como son: SLS, StarShip y NewGlenn; además del actual pesado FalconHeavy)
2.A. ¿SpaceX necesita ir a Marte?
2.B. ¿SpaceX necesita la StarShip?
3.A. ¿Europa necesita participar de la «Era Artemisa», y la presencia permanente primero en la Luna y luego en Marte?
3.B. ¿Europa necesita capacidad independiente de lanzar cargas pesadas y humanos a la Estación Orbital y luego de Superficie Lunares (y eventualmente a Marte), que de paso le sirvan también por downgrade para tener acceso independiente a la órbita terrestre?
(como la Starship y NewGenn le servirán a sus respectivas empresas y país, más allá de las licitaciones como HLS Lunares de la NASA, que financian parcialmente su desarrollo)
Creo que la respuesta a las tres preguntas «A», depende de cuestiones políticas, geoestratégicas, económicas, científicas y en última instancia, la «pulsión» humana por ir más allá de lo conocido a descubrir nuevas cosas… Entonces como «necesitar» no necesitan, pero sí varios pueden estar interesados y mucho en hacerlo, o al menos no quedarse afuera.
Entonces las respuestas «B», serían un SI casi inevitable, para conseguir ese objetivo.
Así que mi deseo para Europa, es que «no solo» tenga un LANZADOR PESADO y REUTILIZABLE como la familia que plantea ArianeGroup, sino que incluya el estratégico REFUELING orbital para relanzar sus 100 Tn más allá de la órbita terrestre hacia la Luna y Marte… Mas una CÁPSULA TRIPULADA, con como la SUSI u otra, pero que pueda DESCENDER VERTICALMENTE en la LUNA primero, y secundariamente por downgrade en la Tierra, o por upgrade en Marte (ej. como Lander de un proyecto internacional como la ISS o la Gateway, complementario de la privada StarShip, como es el proyecto «Deep Space Transport», para ir a Marte en un hermano casi-gemelo de la «Deep Space Gateway» aprobada, que se queda en órbita lunar).