Cuando SpaceX lleve Starship a la plataforma de lanzamiento este año para su tercer experimento, la compañía comenzará a probar la capacidad de la nave espacial para transferir combustible para cohetes Super-Shield en el espacio.
La NASA confía en la compañía de cohetes del multimillonario Elon Musk para llevar astronautas a la superficie lunar para las misiones lunares Artemis III y IV en virtud de un contrato de 4.200 millones de dólares. Para ello, SpaceX primero debe dominar cómo repostar combustible a una nave estelar en órbita terrestre baja, después de que ya haya despegado del planeta. El complicado concepto se llama «transferencia criogénica de propulsor», algo que nunca antes se había hecho en microgravedad.
El plan de la NASA para devolver astronautas a la Luna por primera vez en medio siglo incluye su propia nave espacial Orion, pero también la Starship de SpaceX. En una especie de transbordador espacial, Orion lanza a la tripulación a la órbita lunar y la nave espacial completa el tramo final del viaje al encontrarse con los astronautas en el espacio y aterrizarlos en la superficie. El «testigo» podría pasarse a una estación espacial en órbita lunar aún por construir o directamente de una nave espacial a otra.
La agencia espacial estadounidense Artemis III ha prometido llevar por primera vez a una mujer y una persona de color a la luna. Pero dado que Starship ha intentado vuelos espaciales dos veces hasta ahora, cada vez terminando con una explosión minutos después del despegue, tal vez no sea sorprendente que la NASA haya anunciado que la misión de alunizaje se retrasará al menos un año hasta 2026.
Los astronautas prueban el crítico ascensor lunar de SpaceX
«Están haciendo grandes progresos en Boca Chica con sus vuelos de prueba», dijo Amit Kshatriya, subadministrador adjunto de la Luna Lunar de la NASA, refiriéndose a la estación espacial privada de SpaceX en el sur de Texas. «Pero la secuencia de salidas de la Tierra hace que sea extremadamente difícil para algunas de las transferencias de propulsor y otros objetivos en los que tenemos que trabajar».
¿Por qué la NASA quiere un depósito de propulsor en el espacio?
La NASA y sus socios comerciales están interesados en las estaciones de combustible espaciales porque permiten que las naves espaciales se adentren más en el sistema solar. Las misiones futuras podrían utilizar hielo en la Luna para producir propulsor al dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Si los ingenieros pueden descubrir cómo almacenar líquidos súper fríos en el espacio, ya sea que se lancen desde la Tierra o se produzcan en otro lugar, esto podría permitir estancias prolongadas en la Luna e incluso respaldar misiones de larga distancia a Marte.
La NASA ha invertido 370 millones de dólares en una docena de empresas estadounidenses para desarrollar la tecnología necesaria para almacenar y transferir combustible para cohetes al espacio. Esa financiación incluye 53 millones de dólares para que SpaceX demuestre la transferencia de propulsor de un camión cisterna a una nave en órbita.
La agencia espacial estadounidense ha optado por recurrir a un proveedor privado de módulos de alunizaje para comprar los riesgos técnicos y costes del programa Artemis, que busca utilizar la Luna como trampolín para eventuales misiones a Marte. SpaceX fue la primera opción y Blue Origin, la compañía espacial rival del multimillonario Jeff Bezos, se adjudicó el contrato para Artemis V, una misión tripulada programada para a más tardar en 2029.
En una especie de transbordador espacial, Orion lanza a la tripulación a la órbita lunar y la nave espacial completa el tramo final del viaje al encontrarse con los astronautas en el espacio y aterrizarlos en la superficie.
Crédito: NASA
El cohete y la nave espacial de SpaceX, de 400 pies de altura, conocidos colectivamente como Starships, están diseñados para transportar una inmensa carga y decenas de personas al espacio profundo. Starship funciona con 10 millones de libras de metano líquido y oxígeno, pero el cohete usa más combustible para escapar del firme control de la gravedad de la Tierra.
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¿Cómo funciona la transferencia de propulsor en órbita?
Para realizar el viaje restante de un cuarto de millón de milla hasta la Luna, la nave tendrá que pasar por encima de su tanque. SpaceX planea enviar versiones cisterna del Starship a la órbita terrestre baja, lo que establecerá un depósito de combustible en el espacio. La versión de pasajeros de la nave espacial atraca con el camión cisterna, se llena y luego completa el resto del vuelo hacia la luna.
La fuente azul depende del reabastecimiento de combustible orbital.
«La transferencia de propulsor en órbita es compleja y aterradora; parece algo grande y nebuloso, pero cuando se divide en diferentes partes, ya hemos logrado todas las partes complejas de nuestros programas operativos». dijo Jessica Jensen, vicepresidenta de integración y operaciones de clientes de SpaceX.
Los astronautas de la NASA prueban la escotilla de acoplamiento del prototipo de la nave espacial Orion.
Crédito: NASA / Radislav Sinyak
Tercer vuelo de prueba orbital de Starship
La NASA, por otro lado, está más envalentonada por los obstáculos que se avecinan. Realizar la coreografía para la campaña de lanzamiento dual de Orion y Starship fue un «importante desafío de coordinación», dijo Kshatriya.
SpaceX planea realizar una prueba preliminar en órbita en febrero, intentando transferir 11 toneladas, o 10 toneladas métricas, de oxígeno líquido entre tanques de la nave estelar. Este es el primer paso hacia el objetivo final de transferir una sonda entre dos naves separadas en el espacio.
Pero el misterio que rodea cuántos lanzamientos se necesitan para transportar propulsor a un camión cisterna ha hecho que el reabastecimiento de combustible orbital sea oscuro para los de afuera. El competidor Blue Origin sugirió que la propuesta de SpaceX requería 16 lanzamientos consecutivos. Kasturi A El Correo de Washington Un reportero de X, entonces conocido como Twitter, dijo que esa cifra era «altamente improbable» y probablemente estaría entre cuatro y ocho lanzamientos.
Durante una teleconferencia de Artemis con periodistas esta semana, Jensen estimó «10» después de ser presionado por el administrador de la NASA, Bill Nelson, para que proporcionara un número.
Confianza de SpaceX en el repostaje rápido
Independientemente de cuántos lanzamientos consecutivos requiera la misión, los funcionarios de SpaceX se sienten seguros basándose en su historial. Aunque el reabastecimiento rápido de combustible es «muy desalentador», SpaceX ya ha demostrado que puede manejar múltiples lanzamientos en cuestión de horas para su Falcon 9, un cohete caballo de batalla que regularmente pone satélites en órbita.
La compañía ha demostrado que puede dar la vuelta y lanzarse desde la misma plataforma de lanzamiento en cuestión de días.
La nave espacial Orion se alejará de la Luna y regresará a la Tierra durante el viaje inaugural Artemis I.
Crédito: NASA
Además, Jensen aseguró que SpaceX tiene experiencia con muchos de los pasos involucrados en la transferencia de propulsor, como las maniobras de encuentro y atraque. Su nave espacial Dragon se ha acoplado más de 30 veces a la Estación Espacial Internacional, a 400 kilómetros sobre la Tierra.
«A partir de los sensores que utilizamos, del algoritmo que utilizamos para el encuentro, de todo lo que hemos aprendido al retroceder, vamos a controlar todo en dos naves estelares que se acoplan juntas», dijo.
