Ciencia y Tecnología
El estudio chino que "destroza" a la NASA tiene un problema: está criticando una nave que no existe
Uno de los medios de comunicación más importantes de China, el South China Morning Post, se ha hecho eco de un estudio revisado por pares que se publicó el pasado mes de marzo en la revista Chinese Space Science and Technology. En él, un equipo de investigadores chinos criticaba el sistema de propulsión del aterrizador de Artemis de la NASA y ensalzaban el diseñado por sus propios ingenieros. Con lo que se cuenta en este estudio, desde luego, parece que la NASA se la está jugando de cara a su próximo aterrizaje en la Luna. Sin embargo, hay un detalle que no se comenta en este artículo y que deja claro que, en realidad, es una crítica con poco fundamento.
¿Es que nadie piensa en el HLS? A grandes rasgos, el artículo chino critica que el aterrizador de la NASA use solo un motor para las dos maniobras críticas del alunizaje: el descenso y el posterior ascenso. Si este falla, no hay ningún tipo de respaldo para llevar la nave Orión a buen puerto.
Esto es cierto. Sería un gran problema usar un solo motor, como ya hicieron en su día en las misiones Apolo. Sin embargo, con Artemis la NASA no va a recurrir al sistema tradicional de dos etapas que se usó en anteriores alunizajes. En esta ocasión la nave Orión se acoplará en órbita lunar con el sistema de aterrizaje humano (HLS) de SpaceX o Blue Origin. Ninguno de ellos cuenta solamente con un motor, por lo que el problema que señala China no existe en realidad.
Los antecedentes de las misiones Apolo. En las misiones del programa Apolo la nave empleada constaba con dos etapas. Una se quedaba orbitando la Luna, con una persona a bordo, y la otra se separaba para emprender el alunizaje con el resto de la tripulación en su interior. Este aterrizador que se dirigía a la Luna contaba, efectivamente, con un solo motor para cada fase crítica. Es decir, había un motor de ascenso y otro de descenso. Para Artemis, se decidió que este sistema podría ser arriesgado, por lo que la nave Orión cuenta con una sola etapa, que en ningún momento aluniza. A cambio, se acopla a un aterrizador externo que debe estar esperándola cuando llegue a la órbita lunar.
SpaceX o Blue Origin. La NASA ha contratado los servicios de SpaceX y Blue Origin para desarrollar sus HLS. Si todo va bien, ambos deben mostrar su viabilidad en Artemis III, aunque el HLS de SpaceX será el primero en alunizar en Artemis IV, introduciendo a Blue Origin en misiones posteriores. Eso sí, si hubiese incidencias con SpaceX y Blue Origin sí llegase a tiempo, no habría problema con invertir el orden. Sea como sea, la clave aquí es la propulsión empleada por el HLS de estas empresas.
El HLS-Starship de SpaceX, por ejemplo, dispone de seis motores: tres de nivel del mar y tres de vacío, todos ellos alimentados por metano líquido subenfriado y oxígeno líquido en un ciclo de combustión de flujo completo y por etapas. Esto permite altas relaciones empuje-peso y eficiencia en condiciones de vacío esenciales para el descenso y ascenso lunar. Por su parte, Blue Moon Mark 2, el HLS de Blue Origin, cuenta con tres motores para descender a la Luna desde la órbita lunar. Eso sí, aunque los datos pueden ir variando, de momento solo se conoce que para el ascenso cuenta con una única etapa separada, con un sistema de propulsión hipergólico. Si este falla, sí que podría haber algún problema como los señalados por China.
Motor de SpaceX en una prueba previa al vuelo 12 de Starship
La opción de China. Desde luego, el aterrizador propuesto por China es también una gran opción. Por un lado tiene un sistema primario que incluye cuatro motores de empuje variable, de modo que, si falla uno, los otros tres siguen generando un empuje comparable al del motor clásico de la NASA. Además, cuenta con una capa adicional con seis propulsores de control orbital más pequeños, que podrían encenderse en la superficie lunar para un ascenso de emergencia en caso de que los principales fallen.
El problema del peso. Visto así, cuantos más motores, mejor. Pero claro, no es algo tan sencillo. Más motores suponen más peso, que reduce la eficiencia de la nave y la capacidad de carga útil. Todo el peso extra que supongan los motores pueden ser menos materiales para construir bases lunares o suministros para los astronautas, por ejemplo. Esta es la razón por la que el diseño tradicional de la NASA incluía un solo motor.
China resuelve este problema usando un tanque en el que el combustible y el oxidante que se emplea para poner en marcha la reacción de combustión están separados por una pared. Tradicionalmente se usan dos tanques, en vez de uno solo con un muro. Por eso, cada tanque extra suponía mucho más peso. Este tipo de tanque da lugar a un ahorro de cientos de kilogramos en el peso de la nave, que se pueden emplear en introducir más motores.
China tiene buenas herramientas para ir a la Luna, pero la NASA también. De momento, China ha testado su propuesta en una prueba de encendido caliente, en la que se prueban los motores en condiciones reales, pero sin despegar. Todo ha funcionado correctamente, a pesar de que se ha comprobado la importancia de controlar de forma muy precisa la presión del tanque. Es un país que se está preparando muy bien en su propia carrera hacia la Luna. Pero eso no invalida los pasos que está dando la NASA. Artemis no es Apolo. Esta vez no se jugarán el alunizaje a un solo motor, por lo que las probabilidades de éxito son mayores que en el pasado.
Imagen | Patricia Moore (Wikimedia Commons) | SpaceX
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La noticia
El estudio chino que "destroza" a la NASA tiene un problema: está criticando una nave que no existe
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Azucena Martín
.
Uno de los medios de comunicación más importantes de China, el South China Morning Post, se ha hecho eco de un estudio revisado por pares que se publicó el pasado mes de marzo en la revista Chinese Space Science and Technology. En él, un equipo de investigadores chinos criticaba el sistema de propulsión del aterrizador de Artemis de la NASA y ensalzaban el diseñado por sus propios ingenieros. Con lo que se cuenta en este estudio, desde luego, parece que la NASA se la está jugando de cara a su próximo aterrizaje en la Luna. Sin embargo, hay un detalle que no se comenta en este artículo y que deja claro que, en realidad, es una crítica con poco fundamento.
¿Es que nadie piensa en el HLS? A grandes rasgos, el artículo chino critica que el aterrizador de la NASA use solo un motor para las dos maniobras críticas del alunizaje: el descenso y el posterior ascenso. Si este falla, no hay ningún tipo de respaldo para llevar la nave Orión a buen puerto.
Esto es cierto. Sería un gran problema usar un solo motor, como ya hicieron en su día en las misiones Apolo. Sin embargo, con Artemis la NASA no va a recurrir al sistema tradicional de dos etapas que se usó en anteriores alunizajes. En esta ocasión la nave Orión se acoplará en órbita lunar con el sistema de aterrizaje humano (HLS) de SpaceX o Blue Origin. Ninguno de ellos cuenta solamente con un motor, por lo que el problema que señala China no existe en realidad.
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Los antecedentes de las misiones Apolo. En las misiones del programa Apolo la nave empleada constaba con dos etapas. Una se quedaba orbitando la Luna, con una persona a bordo, y la otra se separaba para emprender el alunizaje con el resto de la tripulación en su interior. Este aterrizador que se dirigía a la Luna contaba, efectivamente, con un solo motor para cada fase crítica. Es decir, había un motor de ascenso y otro de descenso. Para Artemis, se decidió que este sistema podría ser arriesgado, por lo que la nave Orión cuenta con una sola etapa, que en ningún momento aluniza. A cambio, se acopla a un aterrizador externo que debe estar esperándola cuando llegue a la órbita lunar.
SpaceX o Blue Origin. La NASA ha contratado los servicios de SpaceX y Blue Origin para desarrollar sus HLS. Si todo va bien, ambos deben mostrar su viabilidad en Artemis III, aunque el HLS de SpaceX será el primero en alunizar en Artemis IV, introduciendo a Blue Origin en misiones posteriores. Eso sí, si hubiese incidencias con SpaceX y Blue Origin sí llegase a tiempo, no habría problema con invertir el orden. Sea como sea, la clave aquí es la propulsión empleada por el HLS de estas empresas.
El HLS-Starship de SpaceX, por ejemplo, dispone de seis motores: tres de nivel del mar y tres de vacío, todos ellos alimentados por metano líquido subenfriado y oxígeno líquido en un ciclo de combustión de flujo completo y por etapas. Esto permite altas relaciones empuje-peso y eficiencia en condiciones de vacío esenciales para el descenso y ascenso lunar. Por su parte, Blue Moon Mark 2, el HLS de Blue Origin, cuenta con tres motores para descender a la Luna desde la órbita lunar. Eso sí, aunque los datos pueden ir variando, de momento solo se conoce que para el ascenso cuenta con una única etapa separada, con un sistema de propulsión hipergólico. Si este falla, sí que podría haber algún problema como los señalados por China.
Motor de SpaceX en una prueba previa al vuelo 12 de Starship
La opción de China. Desde luego, el aterrizador propuesto por China es también una gran opción. Por un lado tiene un sistema primario que incluye cuatro motores de empuje variable, de modo que, si falla uno, los otros tres siguen generando un empuje comparable al del motor clásico de la NASA. Además, cuenta con una capa adicional con seis propulsores de control orbital más pequeños, que podrían encenderse en la superficie lunar para un ascenso de emergencia en caso de que los principales fallen.
El problema del peso. Visto así, cuantos más motores, mejor. Pero claro, no es algo tan sencillo. Más motores suponen más peso, que reduce la eficiencia de la nave y la capacidad de carga útil. Todo el peso extra que supongan los motores pueden ser menos materiales para construir bases lunares o suministros para los astronautas, por ejemplo. Esta es la razón por la que el diseño tradicional de la NASA incluía un solo motor.
China resuelve este problema usando un tanque en el que el combustible y el oxidante que se emplea para poner en marcha la reacción de combustión están separados por una pared. Tradicionalmente se usan dos tanques, en vez de uno solo con un muro. Por eso, cada tanque extra suponía mucho más peso. Este tipo de tanque da lugar a un ahorro de cientos de kilogramos en el peso de la nave, que se pueden emplear en introducir más motores.
China tiene buenas herramientas para ir a la Luna, pero la NASA también. De momento, China ha testado su propuesta en una prueba de encendido caliente, en la que se prueban los motores en condiciones reales, pero sin despegar. Todo ha funcionado correctamente, a pesar de que se ha comprobado la importancia de controlar de forma muy precisa la presión del tanque. Es un país que se está preparando muy bien en su propia carrera hacia la Luna. Pero eso no invalida los pasos que está dando la NASA. Artemis no es Apolo. Esta vez no se jugarán el alunizaje a un solo motor, por lo que las probabilidades de éxito son mayores que en el pasado.
Imagen | Patricia Moore (Wikimedia Commons) | SpaceX
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El estudio chino que "destroza" a la NASA tiene un problema: está criticando una nave que no existe
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Azucena Martín
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