La nave que cambiará para siempre los viajes espaciales completa su vuelo de prueba

La compañía aeroespacial alemana Polaris acaba de completar la primera serie de vuelos de prueba de su prototipo de avión espacial MIRA-light. Un paso fundamental en el desarrollo de AURORA, una nave que promete cambiar los viajes espaciales para siempre con su motor aerospike. Este tipo de motores, diseñados originalmente en la década de los 70, permiten reducir el peso total del avión a la vez que aumentan la carga útil que pueden transportar, ahorran combustible y aumentan su velocidad.

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Jesús Díaz

Polaris ha llevado a cabo 15 vuelos de prueba de su prototipo entre el 22 de agosto y el 8 de septiembre de este año. El MIRA-light mide solo dos metros y medio de largo y lleva cuatro motores eléctricos de aspas. En las últimas pruebas, las que fueron de la 10 a la 15, la compañía equipó al avión con un motor aerospike simulado para poder medir el rendimiento de la nave con un peso similar al real.

El MIRA-light estuvo un total de 40 minutos en el aire, lo que según la compañía, es suficiente para poder obtener datos de la aerodinámica del avión y de su sistema de control de vuelo. Una vez analizados esos datos, los ingenieros de Polaris los usarán en el controlador de vuelo del vehículo MIRA, un prototipo de 4,25 metros de largo y más pesado cuyas pruebas podrían tener lugar antes de finales de este año.

Los tests del MIRA servirán, según la compañía, para desarrollar un prototipo más, el NOVA, que medirá 6,7 metros de largo y que Polaris quiere probar a principios del año que viene a una altura mucho mayor. Este rosario de prototipos ayudará a la compañía alemana a construir su avión espacial definitivo, el AURORA, una nave espacial polivalente y un sistema de transporte que puede alcanzar velocidades hipersónicas.

Un avión revolucionario

La idea de los motores aerospike lleva rondando desde los años 50. La NASA los ha llegado a probar en aviones como el SR-71 y los consideró para su transbordador espacial antes de desechar la idea. Este diseño puede ser una mejor solución para los vehículos de lanzamiento espacial e hipersónicos que los motores actuales, sin embargo, funcionan mejor para los aviones espaciales planos como los que propone Polaris.

Estos aparatos pueden despegar y aterrizar como un avión cuando están en la Tierra y moverse como una nave espacial cuando están fuera. Construir una aeronave con uno de estos motores es un reto que nadie ha podido superar hasta ahora. El Transbordador Espacial de la NASA tenía forma de avión pero no era capaz de salir de la órbita terrestre sin ayuda de unos cohetes que se desprendían y se desechaban una vez que la nave había alcanzado la altura necesaria.

Las cohetes espaciales que se construyen actualmente llevan fundamentalmente el mismo diseño de motor: una tobera con forma de campana que concentra la salida de gases en un solo punto. Esto le permite crear el empuje suficiente para contrarrestar la fuerza de la gravedad de nuestro planeta y controlar la dirección exacta a la que la nave sale propulsada fuera de la Tierra.

Aunque estos motores han demostrado de sobra su valía en los últimos años, están diseñados para funcionar con eficacia a una altitud determinada, pero no para todas. Esto les obliga a llevar varias etapas de cohetes que impiden reducir la masa de la nave y elevar cargas útiles mayores de las que llevan ahora.

Cómo funciona el aerospike

El motor 'aerospike' también emplea la presión del aire para controlar los gases que salen del cohete, pero en lugar de hacerlo fluir por las paredes internas de la tobera, lo hace por el exterior. Existen dos tipos de diseños de motor aerospike, el lineal que tiene forma de cuña acabada en punta (spike en inglés) que permite apilar varios motores pequeños, y el toroidal, que funciona de una manera similar, aunque su punta es parabólica.

Estos motores reducen hasta un 30% el consumo de combustible y pueden adaptarse a diferentes presiones de aire a distintas altitudes. Polaris asegura que, dependiendo del escenario de la misión, estos motores permiten una mayor masa de carga útil, reducen la masa de despegue del vehículo y aumentan el rendimiento, la velocidad y la altitud y autonomía de vuelo.

Según los cálculos de Polaris, cuando AURORA está lista será capaz de transportar una carga útil de hasta 10 toneladas a velocidades suborbitales y de hasta una tonelada a una órbita de cualquier inclinación.