Lo que debe saber sobre el cohete H3, el boleto japonés a la luna


Concepción artística del cohete H3 en vuelo.
Ilustración: JAXA

Tras una serie de retrasos técnicos, el cohete H3 de Japón hará su esperado debut esta semana. Esto es lo que necesita saber sobre el cohete de elevación media y su misión inaugural.

H3 es actualmente esperado para realizar su primer vuelo el 16 de febrero, con despegue desde el complejo de lanzamiento Yoshinobu en el Centro Espacial Tanegashima programado para las 8:37 p. m. ET, y con una ventana de lanzamiento que dura menos de 7 minutos. El cohete tiene la misión de llevar la carga útil de 4 toneladas métricas, el satélite de observación de la Tierra ALOS-3, a una órbita heliosincrónica.

Para la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), será una ocasión trascendental, ya que la agencia espacial está posicionamiento H3 como el próximo cohete insignia de la nación y una forma para que el país «tenga acceso continuo al espacio». Si todo sale según lo planeado, JAXA lanzará el cohete de elevación media aproximadamente seis veces al año, y lo hará durante los próximos 20 años. H3, el cohete propulsado por hidrógeno líquido de tercera generación de Japón, consta de dos etapas, una variedad de configuraciones posibles y un motor completamente nuevo. Incluso se está posicionando como un vehículo de lanzamiento para transportar carga a la Luna. Sin embargo, llegar al día del lanzamiento resultó ser un trabajo duro.

El cohete H3 durante un ensayo general húmedo en marzo de 2021.

El cohete H3 durante un ensayo general húmedo en marzo de 2021.
Foto: JAXA

El proyecto H3, una colaboración entre Mitsubishi Heavy Industries y JAXA, fue aprobado en 2013, y el trabajo comenzó el año siguiente. El vehículo de lanzamiento H3 se diseñó con tres objetivos principales en mente: «alta flexibilidad, alta confiabilidad y alto costo-rendimiento», según JAXA.

Se suponía que el cohete volaría en 2020, pero graves problemas técnicos con el nuevo motor de primera etapa LE-9 obligaron a posponerlo. El problemas, detectado por primera vez durante las pruebas de calificación en mayo de 2020, incluía álabes de turbina agrietados en el ensamblaje de la turbobomba del LE-9 y un agujero grabado en la pared de la cámara de combustión. Como resultado, JAXA retrasó el lanzamiento de 2020 a la primavera de 2021, pero los problemas en curso obligaron a otro retraso, esta vez a principios de 2023. El cohete H3 ahora parece estar listo para funcionar, ya que JAXA Anunciado en diciembre del año pasado.

El motor LE-9 durante una prueba de fuego.

El motor LE-9 durante una prueba de fuego.
Foto: JAXA

El nuevo cohete tiene mucho que ofrecer, pero la reutilización no es una de esas cosas. Ese sigue siendo dominio exclusivo de SpaceX, al menos para cohetes de mediana altura. pero con un precio objetivo de lanzamiento A partir de alrededor de $ 38 millones (5 mil millones de yenes), el H3 fungible podría presentar una opción atractiva tanto para clientes comerciales como privados, y también para aquellos que buscan unirse a misiones de viajes compartidos. Y a ese costo, es aproximadamente la mitad del precio del cohete H-IIA de Japón, que, además del H-IIB, el H3 reemplazará. El diseño del H3 se basa en algunos productos comerciales listos para usar de otras industrias, incluida la industria automotriz, lo que resulta en un «alto costo-rendimiento», dice JAXA.

H3 es un vehículo de lanzamiento de propulsor totalmente líquido de dos etapas con un diseño parcialmente inspirado en sus predecesores, H-IIA y H-IIB, y también en el cohete Epsilon de Japón. La primera etapa contará con dos o tres motores LE-9, mientras que la etapa superior tendrá un solo motor. Los propulsores de cohetes sólidos con correa del cohete son muy similares a la primera etapa de Epsilon.

Los motores LE-9 de primera y segunda etapa cuentan con el primer motor de ciclo de purga del expansor. En este sistema, la presión de la turbina puede ser alta porque el propulsor calentado que impulsa la turbina puede descargarse. Purgar la turbina de esta manera produce un mayor empuje del motor pero a expensas de la eficiencia. Y como señala JAXA, los ciclos de purga del expansor «pueden lograr tanto la seguridad intrínseca de la simplicidad como el bajo costo».

Las cuatro configuraciones posibles de H3.

Las cuatro configuraciones posibles de H3.
Ilustración: JAXA

El completamente integrado Configuración estándar mide casi 207 pies (63 metros) de altura y tiene un diámetro de escenario central de 17 pies (5,2 metros). El H3 debería ser capaz de elevar 8818 libras (4000 kg) a la órbita heliosíncrona y entre 8818 y 17 417 libras (4000 y 7900 kg) a la órbita de transferencia geoestacionaria. de acuerdo a al arco parabólico. Futuras actualizaciones podrían hacer posible que el cohete entregar carga a la lunaincluida la estación espacial Gateway planificada en órbita lunar.

El cohete puede lanzarse con uno de los dos tipos de carenados y con la opción de cero, dos o cuatro propulsores de cohetes sólidos. Existen cuatro designaciones H3 según la configuración, lo que cumple con el deseo de JAXA de un sistema de lanzamiento flexible. Los equipos de tierra ensamblan el cohete sobre el Lanzador móvil (ML), que a su vez descansa en el Edificio de ensamblaje de vehículos de JAXA hasta que llega el momento de desplegarlo para cargar combustible y lanzarlo.

Concepción artística de ALOS-3.

Concepción artística de ALOS-3.
Ilustración: JAXA

Para su primera misión, el cohete, en su configuración H3-22, intentará entregar el Satélite de observación terrestre avanzada-3 (ALOS-3), también conocido como «Daichi-3», a una órbita heliosincrónica. El satélite de observación de la Tierra está equipado con un sensor multiespectral para ver nuestro planeta en luz visible e infrarroja cercana. ALOS-3, como sucesor de los satélites ALOS anteriores, presenta una resolución terrestre mejorada de 2,6 pies (0,8 metros).

La mejor de las suertes para JAXA, Mitsubishi y todos los demás involucrados en el programa H3. Nos aseguraremos de configurar una página de visualización el día del vuelo, así que no se preocupe por perderse nada de la acción. ¡Vuela, H3, vuela!





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