Transportes espaciales del futuro

Las nuevas tecnologías que se están desarrollando para poner objetos y personas en órbita que, como todo el mundo sabe, es el primer paso fundamental para la conquista del espacio. Sin este paso o si este paso sale muy caro todo lo demás no tiene sentido.
Para poner algo en órbita terrestre se necesita una velocidad de 7 Km/s, es decir, unas 26 veces la velocidad del sonido, y se suelen consumir unas 25 toneladas de combustible por pasajero y un cohete por vuelo. No es de extrañar que se intente rebajar este coste como sea.

Lanzadera espacial Space Shuttle

Con el Space Shuttle se intento el crear una nave parcialmente reutilizable para abaratar costos, pero al final no se han alcanzado los objetivos.
De momento contamos sólo con cohetes de diversos tipos y con la lanzadera norteamericana para colocar carga y personas en órbita baja (llamada LEO) y carga en órbita geoestacionaria.
De todos son conocidos los problemas por los que la lanzadera Norteamérica ha pasado y por los que pasa actualmente. También carecemos de un potente cohete que ponga grandes cargas en órbita como el Saturno V o el Energía.

 -Algunos vehículos de exploración tripulados:

 

 Con la lanzadera con problemas para seguir dando servicio urge solventar el problema de llevar personas a órbita baja de una manera eficiente y segura. La Nasa tiene en desarrollo programas como el “Advance Space Transportation” y ya ha encargado la construcción del “Crew Exploration Vehicle” o CEV.

De hecho ya ha recibido propuestas como la de Looked Martin y Boeing. Ambos sistemas se basan en la tecnología de cohetes ya existente.

Los vehículos serían colocados en el extremo superior de cohetes convencionales ya en uso o encima de otros a desarrollar.El proyecto de Lockheed_Martin seria un “minishuttle” y el de Boeing sería más bien una capsula al estilo de los años 60 y 70.Estos proyectos son todos norteamericanos. ¿Hay alguno en el viejo continente? ¿Estamos también diseñando el futuro?Hace bastantes años que se canceló la lanzadera europea por problemas presupuestarios, pero esto podría empezar a cambiar.

La Esa y Rusia planean desarrollar el Kliper. Éste sería un módulo alado que se colocaría también encima de un cohete convencional como el europeo Ariane (o en un cohete ruso) y que permitiría llevar a seis tripulantes a órbita baja o a la estación espacial.
Como se puede ver, la idea es muy parecida a la del Crew Exploration Vehicle de Lockheed_Martin, un “minishuttle”.
Parece que de momento otros tipos de transporte totalmente reutilizables quedan fuera del futuro próximo, como la vieja-nueva idea de un shuttle de dos fases. 

Interior del Kliper

Shuttle reutilizable de dos fases

Al parecer los costos de desarrollo de semejante par de vehículos no los puede asumir la NASA, y tampoco los plazos de entrega, estando como está necesitada de jubilar el shuttle lo antes posible.
Otro proyecto que ha sido abandonado es el del X33 al no llegar a alcanzar los objetivos. Este era un modelo a escala de otro sistema superior de un shuttle y denominado de diversas maneras.
Era un cohete alado de una sola fase que no utilizaría cohetes auxiliares de ningún tipo. Desarrollado por Lockheed Martin bajo financiación de la NASA deglutió una cantidad de dinero pasmosa antes de ser cancelado.
Incorporaba todo tipo de nuevas tecnología incluida una tobera lineal y nuevos materiales aislantes novedosos para la reentrada de bajo mantenimiento.
Pero, ¿Cuál es el futuro? No todo han sido fracasos. Se ha conseguido, por ejemplo, desarrollar con éxito motores hipersónicos scramjet.
Estos motores consumen aire atmosférico para producir la combustión del combustible a la manera de los reactores de los aviones convencionales.

Cohete Pegasus

Pero la compresión no se realiza con turbinas sino que es la misma presión del aire y la geometría del sistema la que lo consigue. Estos motores a reacción funcionan a muy altas velocidades y mantienen ahora mismo la marca mundial de velocidad dentro de la atmósfera terrestre con casi 10 Mach (10 veces la velocidad del sonido). La ventaja fundamental es que no hay que acarrear el peso del oxigeno líquido con el vehículo, pues es consumido de la atmósfera. Obviamente no funcionan en el espacio por esa misma razón, pero la idea es usar motores cohete convencionales una vez se abandona la atmósfera.Otra ventaja es su sencillez y su bajo mantenimiento debido a la ausencia de partes móviles como puedan ser turbinas.Un inconveniente es que no funcionan a bajas velocidades, por lo que hay que utilizar otro sistema a ese régimen. Para la última prueba de este sistema se utilizó un cohete Pegasus lanzado desde un avión.Otra idea sería utilizar un sistema electromagnético de aceleración.

X43 montado en el morro de un cohete Pegasus

Estos sistemas electromagnéticos se han ensayado a escala en los laboratorios y funcionan muy bien. Hay un sistema real de 15 metros de largo en el Marshall Space Flight Center.
Los campos electromanéticos de una vía tipo Maglev acelerarían un vehículo hasta los 1000 km/h en una pista mucho más larga. Después utilizaría motores cohete y/o scramjet para alcanzar la orbita.

Ascensor espacial

Propuesto hace más de un siglo y posteriormente usado en novelas de ciencia ficción, el ascensor espacial consistiría en un “cable” que anclado en el ecuador llegaría hasta un satélite pesado (se ha llegado a proponer un asteroide reorbitado) en órbita geoestacionaria a 36.000 km de distancia de la superficie terrestre.
En esa órbita el satélite tarda 24 horas en completar una vuelta alrededor de la Tierra y por tanto, al igual que los satélites de comunicaciones, mantiene su posición relativa en el espacio fija respecto al observador terrestre.
La carga se mandaría allí gracias a un sistema electromagnético sujeto al cable.
De todos los sistemas sería el sistema más barato (con mucho) por carga puesta en órbita. Sin embargo, una obra tan colosal de ingeniería (y posible blanco de terroristas) es de momento irrealizable, incluyendo el precio desorbitado de la obra civil. De hecho, hasta hace poco se creía que era imposible su construcción por no existir material con el que construir un cable tan resistente. Pero posteriormente se descubrieron los nanotubos de carbono que son 100 veces más resistentes que el acero y con los que se podría realizar fisicamente.