Para cohetes pesados
China supera a la NASA y SpaceX con el motor más potente jamás creado
China prueba con éxito un nuevo motor de cohete de combustible sólido con el que creará un futuro lanzador pesado para misiones interplanetarias
China acaba de probar un nuevo motor para su flota espacial: un cohete de combustible sólido con el que creará un futuro lanzador pesado para misiones a la Luna y Marte. El motor pone a China en la misma liga que los motores de combustible sólido de la NASA. De hecho, los chinos afirman que es el más potente jamás construido en relación con el combustible consumido.
Los cohetes de combustible sólido son claves para el nuevo SLS (sistema de lanzamiento espacial) que teóricamente llevará las misiones Artemis a la Luna y Marte. Los cohetes de combustible sólido también fueron parte fundamental del transbordador espacial.
Cómo funciona
El nuevo motor chino — probado por la compañía estatal China Aerospace Science and Technology Corporation y desarrollado por la Academia de Tecnología de Propulsión Sólida Aeroespacial — tiene un diámetro de 3,5 metros. En su forma actual, tiene una capacidad para 150 toneladas de combustible.
La prueba mostrada en el vídeo bajo estas líneas duró 115 segundos con un nivel de empuje de 500 toneladas de fuerza. Según la corporación estatal china, es el cohete sólido más potente en el mundo aunque, viendo los números, parece que se refieren al empuje en relación al combustible consumido y el tiempo de ignición.
Los motores de combustible sólido de la NASA para el SLS son más grandes que el chino, — con un diámetro de 3,65 metros — y tienen un empuje máximo mayor: 1.632 toneladas de fuerza a nivel del mar. Son aún más potentes que el legendario Rocketdyne F-1 del Saturno V, que generaba 690 toneladas de fuerza. Los Raptor de SpaceX sólo generan 185 toneladas.
Sin embargo, los cohetes sólidos del SLS sólo pueden mantener esa fuerza durante 127 segundos a pesar de contar con 500 toneladas de combustible. En teoría, si el cohete chino tuviera las misma capacidad de combustible, podría mantener ese empuje durante 383 segundos. En relación al combustible consumido, el chino es el más potente del mundo con diferencia. Y eso, teóricamente, significa que puede lanzar más toneladas al espacio que los de la NASA.
La corporación china asegura que la clave de su rendimiento está en las nuevas tecnologías que han desarrollado para su construcción, que incluyen un depósito de fibra de alto rendimiento, una nueva tobera de gran tamaño y una cámara de combustión de una sola pieza de vacío. Su siguiente objetivo, dice el presidente de la academia Ren Quanbin, es un cohete que doble el combustible del americano: 1.000 toneladas.
¿Tienen futuro los cohetes de combustible sólido?
Los motores de combustible sólido tienen grandes ventajas sobre los de combustible líquido, pero también desventajas. Ofrecen mayor empuje que los de combustible líquido con un diseño más simple que también lo hace más sencillo de mantener y operar: no requieren los complicados sistemas de refrigeración y aislamiento de los segundos. Tampoco son sensibles al cambio de presión porque el combustible sólido no se expande a medida que el cohete asciende, como el líquido.
El diseño tiene un gran punto negativo: la ignición de los cohetes de combustible sólido no puede controlarse. Los líquidos pueden apagarse y reiniciarse. Así es como SpaceX recupera sus etapas, reiniciando los motores en su caída para posarse suavemente en la tierra o el mar. Además, pueden ser peligrosos porque, al estar permanentemente cargados, pueden explotar accidentalmente si no se siguen los protocolos adecuados.
Los cohetes de combustible sólidos son como los cohetes de fuegos artificiales: una vez los enciendes, no paran hasta que terminan de consumir todo su combustible. Por eso son ideales para añadirlos en la primera etapa de un sistema de lanzamiento de gran capacidad como el SLS o el Ariane 4. Estas máquinas ofrecen un enorme empuje durante uno o dos minutos para después tirarlos sobre el mar.
La ventaja de la reutilización
Los que la NASA utilizaba para el transbordador espacial eran reutilizables pero el proceso de reciclaje era complicado y se tardaba tiempo (y su diseño tenía problemas de mantenimiento y diseño, como se pudo comprobar en la explosión del Challenger). Los de SpaceX, sin embargo, son fácilmente reutilizables. De hecho, el objetivo de Elon Musk es llegar a un punto en que se puedan recuperar las dos etapas del Starship, recargarlas de combustible y tener la nave lista para un nuevo lanzamiento en unas horas después del aterrizaje.
Todavía hay que comprobar si esta visión es posible o no pero lo que Musk ya ha demostrado es que su estrategia de reutilización funciona. El resultado es un coste de lanzamiento que es una fracción del coste de cohetes de usar y tirar como el SLS (un reciente cálculo estima que el coste del SLS es 1.000 veces mayor por lanzamiento que los cohetes de SpaceX).
Además, las naves de Musk podrían cargarse fácilmente en Marte y la Luna, con una infraestructura industrial sencilla. Con los de combustible sólido, esta operación de recarga en otros planetas sería tan extremadamente difícil que es virtualmente imposible de mantener y ejecutar.
Aún así, contar con un gran motor barato con este empuje y 1.000 toneladas de combustible dará a China una clara ventaja para lanzar estructuras de gran tonelaje, como su idea de nave interplanetaria con motores de iones que funcionan con energía nuclear.