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Microcohetes, la última gran novedad en el floreciente mercado de los satélites | Tecnología


Nuestro estilo de vida de hoy en día escasamente sería posible sin la ayuda de los satélites. Muchas de las actividades que llevamos a lugar actualmente en la Tierra dependen en gran medida de estos objetos que se encuentran a muchos kilómetros de nuestras cabezas: desde controlar los incendios forestales, la deforestación y la temperatura de la superficie cuadro, hasta permitir conexiones a nuevas tecnologías móviles, como la 5G, en zonas de difícil entrada.

La nueva reproducción de satélites en miniatura y de último coste que están siendo lanzados a órbitas bajas (entre 500 y 1 000 kilómetros de la Tierra) por empresas como SpaceX, de Elon Musk, y OneWeb, con sede en el Reino Unido, hace certificado esta creciente tendencia.

Menos es más

El tamaño de estos satélites puede ser el de una caja de zapatos o incluso último y, aun así, algunos de ellos se encargan de rastrear la totalidad de la masa terrenal del planeta con un límite de detalle sin precedentes. En la próxima período se prevé que se lanzarán más de 2 500 minisatélites al año de media.

Para ponerlos en terreno de la forma más económica posible, los satélites pequeños suelen transportarse en cohetes de grandes dimensiones como parte de misiones compartidas. El crecimiento de cohetes más pequeños permitirá un entrada más rápido y personalizado al espacio, lo que podrá brindar el mercado a un viejo número de proveedores especializados.

“Los satélites pequeños pueden recorrer en grandes lanzaderas, pero esto plantea problemas, como el dadivoso tiempo que transcurre hasta su puesta en terreno, ya que hay que reservar plaza con mucha adelanto y esperar a que la lanzadera se dirija al sitio exacto en el que se quiere colocar los satélites”, explica Xavier Llairó, director comercial y cofundador de Pangea Aerospace en Barcelona, España. “Las empresas propietarias de estos satélites necesitan consentir al espacio de forma personalizada”.

El plan RRTB, financiado por la UE y dirigido por Pangea, ha estado tratando de encontrar formas económicamente más eficientes de propalar al espacio cohetes pequeños que cargan satélites de hasta 500 kilogramos. Se prórroga contar con un motor pronto para ser usado ayer de 2025.

La esencia es encontrar formas de reutilizar estas microlanzaderas minimizando el impacto al que están expuestas en el momento de retornar a entrar en la medio terrenal y permitiéndoles aterrizar de forma segura. Adicionalmente, utilizar las lanzaderas más de una vez incluso permitiría ser más respetuosos con el medio ámbito.

“Gracias a esta reutilización, la inversión es último, se usan menos medios de producción y puede incrementarse la frecuencia de divulgación”, explica Llairó. Según indican desde el plan RRTB, que finalizará este mes tras tres abriles en activo, ahora mismo en Europa todavía no se cuenta con un método de validez probada para conseguir esos objetivos.

Primera sección

El plan RRTB ha tenido como foco central la reutilización de la primera sección o primera parte del cohete, localizada en su almohadilla. Esta es la sección encargada de difundir la viejo parte del impulso inmediatamente a posteriori del divulgación, tras lo que se desprende y cae de nuevo a la Tierra, a menudo en el océano. Las demás secciones del cohete, con un peso más raudo, siguen avanzando por el espacio hasta poner su carga en terreno.

Esta primera sección suele sufrir daños no solo durante su descenso a gran velocidad a través de la medio terrenal, sino incluso oportuno al agua del mar. Las dificultades y los costes de recuperarla y devolverla al oportunidad de divulgación pueden causar más problemas que soluciones. “Al caer al agua se hace extremadamente difícil reutilizarla”, indica Llairó.

Según su criterio, la alternativa es encontrar una forma mediante la cual la primera sección del cohete entre de nuevo en la medio terrenal de forma segura y aterrice en una época de ensamble cerca del oportunidad de divulgación o en una almohadilla flotante. A la vez, el diseño de la lanzadera debe permitir una carga útil lo suficientemente relevante para que la operación sea económicamente viable.

Para encontrar formas de achicar el daño que sufren las microlanzaderas al entrar de nuevo en la medio terrenal y durante el aterrizaje, el equipo de RRTB ha realizado pruebas en un túnel de derrota con un maniquí de microcohete a escalera limitada.

El objetivo principal de estas microlanzaderas es, según Llairó, evitar que el motor tenga que enrojecer para entrar de nuevo en la medio. Al reducirse el peso del combustible necesario, esto permitiría que las lanzaderas puedan transportar una carga útil auténtico viejo.

Una nueva tobera

El equipo experimentó dificultades en su investigación cuando el cohete presentaba una tobera tradicional en forma de campana aproximadamente del motor, pero encontró resultados más prometedores usando una forma cónica. Esta tobera tipo aerospike contribuye a repartir el calor, de forma que el impacto al que se ve sometido el cohete es último.

“Permite que entre en la medio de forma más suave”, indica Llairó. “Esto no solo es aplicable a las pequeñas lanzaderas, sino incluso a las de viejo tamaño. Fue un hallazgo inesperado, ya que inicialmente no estábamos buscando poco así”.

Aunque los motores aerospike incluso consumen menos combustible que los motores tradicionales, explica Llairó, dichos beneficios se ven eclipsados hasta el momento por las complejidades y los costes de su ingeniería, a lo que hay que incluir las dificultades que supone su refrigeración. Sin incautación, técnicas como la impresión 3D, como la utilizada por Pangea, los están haciendo más viables.

“La tecnología aerospike cambiará la forma en que llegaremos al espacio y en que volveremos a la Tierra”, señala Llairó. “Es un factótum esencial para la reutilización de los cohetes”. Mientras, indica, el motor que el equipo planea utilizar empleará metano de origen biológico como propulsor.

Además se está tratando de conseguir que las distintas piezas de los cohetes gocen de una viejo capacidad de reutilización, utilizando, por ejemplo, materiales a almohadilla de aluminio para los depósitos de combustible.

“El objetivo es que la mayoría de los cohetes aterricen de forma segura y que puedan reutilizarse tantos componentes como sea posible para que la operación sea viable desde un punto de tino financiero”, explica Llairó.

Preparando el divulgación

Si, por un flanco, RRTB se ha centrado en la capacidad de reutilización de los cohetes, la compañía aeroespacial Orbex, con sede en el Reino Unido, se prepara para abrir su propia microlanzadera ligera y ecológica.

En el situación del plan PRIME, financiado por la UE, Orbex presentó en mayo del año pasado un prototipo de su cohete de 19 metros de pico, que se convertirá en la primera lanzadera totalmente orbital de Europa para pequeños satélites. El cohete incluso se ha diseñado con el objetivo de reutilizar las piezas que se recuperen y que no se hayan hasta las narices en la medio. Si acertadamente Orbex todavía no ha revelado carencia al respecto, un portavoz de la compañía afirmó que el método es “completamente novedoso”.

Desde Orbex se prórroga que el cohete Prime pueda ser valiente este año por primera vez, a la prórroga de cumplir ciertos requisitos previos, como que se les conceda una osadía de divulgación. “Ya hemos vendido varias plazas a proveedores de satélites comerciales, pero aún no hemos anunciado la data de nuestro divulgación inaugural”, declara Chris Larmour, Director Militar (CEO) de Orbex. Larmour incluso fue coordinador del plan PRIME, que tuvo una duración de tres abriles, hasta junio de 2022.

Un cohete más ecológico

El cohete utilizará combustible noble a almohadilla de biopropano, un subproducto del biodiésel, que es un tipo de combustible obtenido de fuentes como aceites vegetales y óleo de cocina usados.

Se combinará con oxígeno deducido, un “propulsor criogénico”; es aseverar, un gas enfriado a temperaturas bajo cero y condensado que pasa a ser un deducido enormemente combustible. Con estas medidas, el cohete reduciría las emisiones de carbono hasta en un 96 % en comparación con lanzaderas de tamaño similar propulsadas por combustibles fósiles. “El cohete Prime de Orbex, propulsado con biocombustible renovable, será el cohete más respetuoso con el medio ámbito”, declara Larmour.

Los tanques de combustible se han fabricado con fibra de carbono, lo que permite combinar una gran resistor con un peso limitado.

Orbex estima que el cohete Prime pesa un 30 % menos que las lanzaderas tradicionales, lo que contribuye a una viejo eficiencia y a un más suspensión rendimiento, dos aspectos vitales para los satélites pequeños. Adicionalmente, el cohete se ha diseñado de tal forma que no deja ningún tipo de residuo en la Tierra ni en terreno. La compañía prevé propalar hasta 12 cohetes al año desde su centro espacial de Sutherland, en la costa septentrional de Escocia. Además se prórroga que el centro espacial sea neutro en carbono, tanto en su construcción como en su funcionamiento.

Su relativa proximidad a Glasgow contribuirá a servirse la floreciente industria espacial de la zona, en la que se fabrican más satélites que en ningún otro oportunidad de Europa. Orbex cree que esto ofrecerá el contexto adecuado para que los actores de la región puedan propalar sus satélites al espacio.

“La industria de los satélites y su privación de que las lanzaderas puedan colocar a los satélites en órbitas específicas han crecido en los últimos abriles y seguirán haciéndolo de forma exponencial”, constata Larmour. “Esto crea una altísima demanda de lanzamientos sostenibles y específicos para los minisatélites”.

La investigación descrita en este artículo ha sido financiada con fondos de la UE. Artículo publicado originalmente en Horizon, la Revista de Investigación e Innovación de la Unión Europea.

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Creditos a Gareth Willmer

Fuente

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