El motor de cohete sólido más grande que se haya construido se enciende esta semana

El P120C está a punto de calentarse

En los próximos días, la Agencia Espacial Europea planea lanzar por primera vez el motor de cohete sólido más grande construido en un segmento. El motor, llamado P120C, es una pieza clave de hardware que ESA planea usar en sus dos cohetes de próxima generación: el Vega-C y el Ariane 6. Este fuego de prueba es un paso crucial para ver si el motor estará listo para vuelos espaciales en los próximos años.

La prueba está programada para llevarse a cabo en el puerto espacial sudamericano de la ESA, ubicado en Kourou, Guayana Francesa. Allí, el P120C se mantendrá en un banco de pruebas y el motor se disparará durante poco más de dos minutos. El P120C también necesita un banco de pruebas grande. El motor mide más de cuatro pisos de alto y 11 pies de ancho.

ESTE FUEGO DE PRUEBA ES UN PASO CRUCIAL PARA VER SI EL MOTOR ESTARÁ LISTO PARA LA LUZ DE ESPACIO EN LOS PRÓXIMOS PARES DE AÑOS

Los motores de cohetes sólidos como el P120C son una raza relativamente rara en estos días. La mayoría de los cohetes principales se basan en motores que funcionan con propelentes líquidos fríos, como oxígeno criogénico e hidrógeno. Estos motores funcionan al alimentar dos tipos de líquidos, un combustible y un oxidante, en una cámara donde combustionan. Este método hace que los motores sean particularmente eficientes, lo que significa que usan combustible de manera más efectiva para crear empuje. Además, puede manipular la cantidad de empuje de un motor líquido, un concepto conocido como aceleración. Es similar a cómo se cambia la aceleración de un automóvil, dependiendo de cómo se presiona el pedal del acelerador. Al cambiar la velocidad a la que los líquidos fluyen a través del motor, puede acelerar o ralentizar la aceleración de un cohete. Eso es útil para, por ejemplo, aterrizar un cohete en la Tierra después del lanzamiento.

Sin embargo, los motores líquidos tienen sus desventajas. Hacer que estos propulsores se quemen en un motor requiere una gran cantidad de maquinaria complicada, sensores y válvulas, que hacen que los vehículos sean complejos y caros. “Nada es gratis, así que esto generalmente tiene que pagarse con los costos adicionales, porque es más complejo, más partes”, le dice a The Verge Nicola Ierardo, gerente de ingeniería de etapas del lanzador Vega en ESA. Mientras tanto, almacenar propelentes a temperaturas tan frías es difícil, y los líquidos pueden volverse temperamentales. Por ejemplo, el comportamiento extraño del propulsor de oxígeno líquido de SpaceX llevó a que uno de los cohetes Falcon 9 de la compañía explotara en una plataforma de lanzamiento en 2016.

El P120C en su puesto de pruebas. Imagen: ESA

En comparación, los motores de cohete sólidos son mucho más simples que sus contrapartes propulsoras líquidas. En lugar de necesitar dos líquidos para mezclar dentro de una cámara, los propelentes de un motor de cohete sólido ya están mezclados en un pedazo grande y sólido. Cuando llega el momento del lanzamiento, los propulsores sólidos se encienden y simplemente se queman a una velocidad constante. Eso significa que estos tipos de motores no pueden ser regulados, y hay menos flexibilidad en su diseño, pero no requieren tantas válvulas y maquinaria, lo que los hace más baratos. Y a pesar de que son menos eficientes, los motores de cohete sólidos todavía tienen una gran cantidad de empuje, a la vez que se los considera el tipo de cohetes más seguro.

Entonces, si necesita un empuje económico y confiable, un sólido motor de cohete hará el truco. Es por eso que los motores de cohete sólidos a menudo se utilizan como complementos para los cohetes, a fin de proporcionar energía extra durante el despegue. La ESA quiere usar dos P120C como amplificadores de correa para Ariane 6. Sin embargo, la agencia también quiere que el motor sirva como el refuerzo principal para el Vega-C.

“ESTE ES EL RESULTADO DE LA DIFERENTE EXPERIENCIA EN TODA EUROPA”.

Aun así, fabricar un motor súper grande como el P120C de una sola pieza es difícil ya que se necesitan grandes plantas de fabricación y carcasas para fabricar todas las piezas grandes del motor, y se necesitan enormes instalaciones de almacenamiento para alojar los propulsores sólidos. “Esto es el resultado de una experiencia diferente a lo largo de Europa y las grandes instalaciones que tenemos en Kourou para lanzar grandes cantidades de propulsor de cohete sólido”, dice Ierardo.

Si todo va según lo previsto con el tiroteo, la ESA continuará probando el motor mientras la agencia trabaja para preparar sus próximos dos cohetes para el vuelo. Hasta ahora, el plan es presentar el Vega-C con su primer vuelo a finales de 2019, y el Ariane 6 seguirá en algún momento en 2020. La prueba de esta semana ayudará a los ingenieros a saber si están en marcha con esos plazos. “Esto debería probar varios aspectos del diseño, incluido el rendimiento, el empuje, la dinámica del motor y la integridad mecánica de la estructura”, dice Ierardo. “Esta es una prueba muy importante”.

Fuente: The Verge. Por Loren Grush @ lorengrush 11 de julio de 2018, 10:32 a.m. EDT

El puesto de pruebas en la Guayana Francesa donde se disparará el P120C. Imagen: ESA / S. Corvaja