SpaceX y la NASA podrían dar un paso tentativo hacia el reabastecimiento de combustible orbital en el próximo vuelo de prueba de Starship, pero la agencia espacial estadounidense dice que los funcionarios no han tomado una decisión final sobre cuándo comenzar a demostrar las capacidades de transferencia de propulsor criogénico que son necesarias para que los astronautas regresen a la Tierra. Luna.
La NASA está interesada en demostrar la tecnología de reabastecimiento de combustible orbital, un avance que podría conducir a depósitos de propulsor en el espacio para alimentar cohetes que se dirigen a destinos distantes más allá de la órbita terrestre. En 2020, la NASA anunció acuerdos con cuatro empresas (Lockheed Martin, United Launch Alliance, SpaceX y una startup con sede en Florida llamada Eta Space) para demostrar capacidades en el área de reabastecimiento de combustible y depósitos de propulsores que utilizan propulsores criogénicos.
Estos fluidos criogénicos (hidrógeno líquido, metano y oxígeno líquido) deben mantenerse a temperaturas de varios cientos de grados bajo cero, o se convierten en gas y se evaporan. Los cargueros rusos abastecen regularmente a la Estación Espacial Internacional con hidracina y tetróxido de nitrógeno, propulsores de cohetes a temperatura ambiente que pueden almacenarse durante años en órbita, pero los cohetes que utilizan propulsores súper fríos más eficientes normalmente han necesitado completar sus misiones en cuestión de horas.
La NASA y los ingenieros de la industria quieren extender esta vida útil a días, semanas o meses, pero esto requiere nuevas tecnologías para mantener los propulsores a temperatura criogénica y, en algunos casos como Starship, transferir los propulsores de un vehículo a otro.
La NASA y varias empresas están financiando esfuerzos en esta área, llamada gestión de fluidos criogénicos. Los acuerdos de la NASA de 2020 comprometieron más de 250 millones de dólares en financiación gubernamental para pruebas de gestión de fluidos criogénicos en el espacio. Estos acuerdos de financiación anunciados en octubre de 2020, denominados premios «Tipping Point», requieren una importante financiación privada de las empresas que participan en las manifestaciones.
Según John Dankanich, que lidera los esfuerzos de la NASA para desarrollar nuevas capacidades para el transporte espacial, existen «importantes obstáculos técnicos» para la gestión de fluidos criogénicos. El verdadero desafío, dijo, será validar cosas como acopladores automatizados, medidores de flujo y aislamiento avanzado para que todos funcionen juntos en microgravedad. Éstas, junto con otras tecnologías, son «altamente interdependientes» unas de otras para hacer realidad el repostaje criogénico, afirmó.
Las tecnologías individuales necesarias para el repostaje criogénico en órbita se encuentran en una etapa de desarrollo en la que están «listas ahora para entrar en sistemas de vuelo», dijo Dankanich, ya sea con una demostración en el espacio o en una nave espacial operativa.
Primero, pequeños pasos
Para el cuarto aniversario de esos premios, sólo SpaceX parece tener la oportunidad de completar las tareas descritas en su premio «Tipping Point», valorado en 53 millones de dólares.
Esta prueba implicaría transferir propulsor súper frío de un tanque a otro dentro de una nave espacial Starship. Es un precursor de futuras demostraciones más complejas que involucrarán dos naves espaciales gigantes acopladas juntas en la órbita terrestre. Entonces SpaceX estará listo para enviar una nave espacial hacia la Luna para un aterrizaje de prueba sin astronautas a bordo. Una vez que esto tenga éxito, la NASA autorizará a Starship a aterrizar con una tripulación en la misión Artemis III de la agencia, lo que marcará el regreso de los astronautas a la superficie lunar por primera vez desde 1972.
Es más fácil decirlo que hacerlo; Todo proyecto digno requiere un primer paso. Eso podría suceder tan pronto como se realice el próximo vuelo de prueba a gran escala del gigantesco propulsor Super Heavy y el cohete Starship de SpaceX, un lanzador de acero inoxidable que mide casi 400 pies (121 metros) de altura. SpaceX ha volado el cohete dos veces, la más reciente el 18 de noviembre, cuando la etapa superior de Starship llegó al espacio por primera vez antes de autodestruirse justo antes de alcanzar la velocidad orbital. Este vuelo de prueba fue en gran medida un éxito, logrando varios hitos clave, como la separación de etapas y demostrando una mayor confiabilidad de los motores Raptor alimentados con metano del cohete.
SpaceX tiene un contrato de 2.900 millones de dólares con la NASA para proporcionar un sistema de aterrizaje humano (HLS) comercial derivado de Starship para la misión Artemis III, la primera misión de aterrizaje humano planificada durante el programa Artemis de la NASA. La preparación de las lanchas de aterrizaje Starship y los nuevos trajes espaciales comerciales se considera ampliamente como factores determinantes del cronograma de Artemis III, que corre el riesgo de sufrir un retraso a partir de finales de 2025.
Lakiesha Hawkins, administradora adjunta adjunta de la oficina del programa Luna a Marte de la NASA, discutió el calendario de Artemis el lunes con un comité de las Academias Nacionales encargado de revisar la fuerza laboral, la infraestructura y los programas tecnológicos de la agencia.
Hawkins no abordó verbalmente los planes de SpaceX para el próximo vuelo de prueba de Starship, pero una de sus diapositivas señaló que SpaceX está «moviéndose rápidamente» hacia el tercer lanzamiento de Super Heavy/Starship y que este vuelo «incluirá una demostración de transferencia de propulsor».