Un motor nunca visto resuelve el gran problema de los lanzamientos espaciales

Stoke Space es una compañía estadounidense que quiere jugar en la liga de Blue Origin y SpaceX con un revolucionario diseño de motor que promete solucionar uno de los principales problemas de los vuelos espaciales: la reentrada a la Tierra de la etapa superior del cohete. Si su motor se comporta como ellos esperan conseguirían darle una vuelta de tuerca más a los cohetes reutilizables que los haría aún más baratos y eficientes.

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A Elon Musk le ha costado sangre, sudor y lágrimas demostrarle a la comunidad aeroespacial que la idea de los vuelos espaciales comerciales y baratos es factible. Los Falcon 9 reutilizables que fabrica SpaceX han rebajado enormemente el coste de viajar al espacio y otras compañías, como Blue Origin de Jeff Bezos, han apostado también por este tipo de tecnología.

Precisamente de Blue Origin salieron los dos fundadores de Stoke Space. Andy Lapsa y Tom Feldman coincidieron en la compañía de Bezos cuando trabajaban en el desarrollo de su motor Blue Engine 4. A finales de 2019 decidieron montar su propia empresa con un idea en la cabeza que informaría el diseño posterior de su nuevo motor: construir un cohete totalmente reutilizable y de bajo coste más rápido que sus competidores.

El éxito de SpaceX en el lanzamiento y la recuperación de la primera etapa con el Falcon 9 animó a los fundadores de Stoke a empezar directamente a trabajar en la segunda etapa. "Dimos un salto de fe y nos lanzamos al vacío", explica Lapsa en declaraciones para Ars Technica. "El sector aún no sabe cómo es una segunda etapa reutilizable".

Tras muchas reuniones y muchos noes consiguieron levantar nueve millones de dólares en una primera ronda de inversión. Un año después ese capital se ha ampliado a 65 millones de dólares. En este tiempo Stoke ha construido un motor de segunda etapa, un prototipo de segunda etapa, turbobombas y nuevas instalaciones de fabricación. Su plantilla cuenta ahora con 72 personas y ya tiene listo el diseño general del cohete, que, según dicen, tiene capacidad para envíar 1,65 toneladas métricas hasta la órbita terrestre baja.

Un motor hecho de pequeños motores

Hace ahora un mes, Stoke compartió un vídeo en el que se ven las pruebas de los motores de la etapa superior desde sus instalaciones de Moses Lake, en el estado norteamericano de Washington. Las imágenes (bajo estas líneas) muestran un anillo de unos cuatro metros de diámetro con 15 propulsores que se encienden durante varios segundos.

Esta peculiar disposición de pequeños propulsores rompe con los diseños tradicionales de las primeras etapas de los cohetes, que suelen llevar un solo motor con una gran tobera en forma de campana que optimiza el flujo de los gases de escape del motor en el vacío del espacio. Sin embargo, como apunta el medio estadounidense, esas toberas están diseñadas para ser lo más ligeras posible y suelen ser bastante frágiles porque solo quedan expuestas por encima de la atmósfera terrestre. Así que si se quiere que los motores de esta sección del cohete la controlen y ralenticen la vuelta a la tierra hay que proteger bien la tobera.

La solución de Stoke es ese anillo que aparece en el vídeo, aunque en lugar de llevar los 15 pequeños propulsores que se ven en las pruebas, llevará 30 en su versión final. Según cuentan sus creadores, el mayor número de toberas en los propulsores y su tamaño más pequeño hacen que estén más protegidas en la reentrada. Además, están diseñadas para fusionarse cuando operan en el vacío del espacio y actuar como uno solo propulsor.

También tienen solución para otro de los grandes problemas de la reentrada: el sobrecalentamiento del vehículo al pasar por la atmósfera. El Starship de SpaceX ha apostado por usar baldosas cerámicas reutilizables para proteger la nave, aunque han aparecido vídeos en los que se ve cómo se despegan del cohete. Lapsa ha asegurado que ellos van a apostar por usar un escudo térmico refrigerado, algo similar a lo que llevan las cápsulas espaciales para la reentrada.

El camino para alcanzar la órbita terrestre

El siguiente paso para la compañía será probar una versión a escala real de la segunda etapa. Según Lapsa, estas pruebas serán probablemente de baja altitud y servirán para controlar el cohete durante el ascenso, el descenso y el aterrizaje.

"Se trata de una especie de prueba final de esta arquitectura", dice Lapsa. "Es nueva. Es diferente. Es rara. Es original. Teníamos muchas dudas sobre cómo iba a funcionar. Pero ya hemos mitigado muchos riesgos".

Si Stoke consigue aterrizar con éxito la etapa superior, empezarán las rondas de prueba de la primera etapa. Si todo continúa según lo previsto, lo siguiente será alcanzar la órbita terrestre, algo que Blue Origin no ha conseguido todavía y que SpaceX consiguió al cuarto intento cuando estaba ya al borde de la quiebra. La compañía está ahora intentando realizar su primera prueba orbital con su flamante Starship y según Musk podrían estar listos para realizarla en noviembre, aunque ya han retrasado varias veces la fecha y es difícil decir si esta vez será la buena.