Altius, Citius, Fortius... más barato!

2000/12/01 Mujika, Alfontso - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronautika

La exploración del espacio avanza sin duda. Desde el lanzamiento del primer satélite artificial Sputnik en 1957, la astronáutica ha recorrido un gran camino. Sin embargo, el lanzamiento de satélites u otros vehículos espaciales sigue siendo poco seguro y, además, es costoso.

La investigación científica del espacio y la principal limitación de la explotación comercial del espacio en la actualidad es el elevado coste de la extracción del espacio. Por ello, reducir el coste de lanzamiento de satélites y aumentar la fiabilidad y seguridad son objetivos primordiales de la industria aeronáutica. Además, el transporte espacial es una actividad que ya tiene un mercado bonito y en la que hemos entrado de lleno en la era de las telecomunicaciones, el mercado de puesta en órbita de satélites mueve mucho dinero. En estos mercados compiten estadounidenses, europeos y rusos (y pronto China podría ser la siguiente en competir).

El primer sistema de lanzamiento de satélites y naves espaciales, el más utilizado todavía, son los lanzadores. Son cohetes que lanzan la carga correspondiente. Por ejemplo, el lanzador Saturno era el que lanzaba los barcos de la misión Apolo. Y en la actualidad, uno de los más utilizados es el lanzador Ariane de la agencia europea ESA. Pero todos ellos tienen el problema de que sólo se pueden usar una vez, es decir, se necesita un nuevo lanzador por satélite que salga.

Vehículos espaciales de reutilización

La primera revolución se produjo en 1981, cuando la NASA lanzó el transbordador espacial. De hecho, el transbordador espacial es un lanzador y un vehículo espacial a la vez y, aunque no completo, la parte principal se puede utilizar una y otra vez. Esa es su ventaja. Su parte principal es el orbitador. Avión espacial: Puede situarse en la órbita de la Tierra y servir como plataforma de investigación para atrapar y reparar satélites, como el Telescopio Hubble, y para llevar y poner en órbita satélites.

Pero el transbordador es sólo el primer paso. Aunque el orbitador puede ser repetido, es muy caro y la seguridad no es lo suficiente (recuerda que el transbordador Challenger estalló en el aire el 28 de enero de 1986). Un dato significativo es que quien quiera espaciar una carga (por ejemplo, un satélite) debe pagar 20.000 dólares por kilogramo. El precio y el escaso nivel de fiabilidad (los errores y la pérdida de carga resultante no son raros) limitan la explotación del espacio.

Para solucionar este problema, ya se han puesto en marcha varios programas. NASA, como no podía ser de otra manera, sigue siendo pionera, pero también en Europa desde 1995 se están realizando diferentes sesiones. Sin embargo, NASA es el programa más estructurado y detallado. En 1994 la NASA lanzó el Programa de Transporte Espacial Avanzado. Los objetivos del programa no son lentos: reducir el coste de una carga a una órbita baja de la Tierra de 20.000 dólares por kilogramo actual a 2.000 dólares para el año 2010: Reducir a 200 dólares para el año 2025, dejando el coste por debajo de 100 dólares por kilogramo para el año 2040. Además, la reducción de costes va acompañada de un importante aumento de seguridad y fiabilidad.

La consecución de estos objetivos supone superar plenamente las tecnologías actuales. Y algunas de estas nuevas tecnologías aún están por descubrir. La investigación va a requerir grandes inversiones, pero la NASA cree que ese gasto le va a resultar totalmente rentable, ya que el coste de lanzamiento sólo supone la cuarta parte del presupuesto de la NASA.

El primer paso de este programa es la segunda generación de vehículos espaciales para su reutilización, que sustituirá al actual transbordador espacial. Esta tecnología será 10 veces más barata y segura que la actual. Para ello se ha acometido el desarrollo de la nueva estructura de vehículos y la nueva tecnología de propulsión. Desarrollar y probar. Y para probar nuevas tecnologías se están utilizando vehículos de ensayo: el denominado X-33, el más avanzado, y los vehículos X-34 y X-37.

Pero también tienen objetivos a más largo plazo y comienzan a prever a la tercera generación. La NASA ha elaborado un plan denominado Spaceliner 100. Spaceliner 100 no es un programa específico para el diseño de un tipo de vehículo, sino que es un programa básico para identificar y generar tecnologías que no existen actualmente. La seguridad es la prioridad principal del sistema de análisis establecido por el Plan. Es normal. El aumento del nivel de seguridad supone una reducción directa de costes, ya que hoy en día, debido a la escasez de seguridad, los vehículos y satélites deben duplicarse preventivamente y los seguros son muy caros. Además, dentro de 25 años, el transporte espacial empezará a convertirse en una realidad para los viajeros corrientes. Por tanto, desde el principio hay que utilizar una filosofía de diseño basada en la seguridad.

La construcción de vehículos espaciales de reutilización requiere de nuevos materiales. Minimizar la masa seca del vehículo (sin combustible ni carga) Esto significa que se necesitan materiales duros de baja densidad. Además, los materiales deberán trabajar en un amplio rango de temperaturas. Es uno de los principales retos técnicos. Otro son los sistemas de propulsión. Existen dos tecnologías genéricas: los cohetes actuales llevan, además de combustible, comburente (oxígeno). Pero si se utilizara oxígeno atmosférico, sería una gran ventaja. Para ello, los sistemas atmosféricos de propulsión actuales necesitan mucho mejor.

El objetivo y los plazos están ahí. En el año 2010 podrás comprobar si lo dicho en estas líneas era una quimera.